MÓDULO: CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Elementos de Ingeniería Ambiental

Notas de Clase 2021 1

MÓDULO: CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

CONTENIDOS

1 ALGUNOS CONCEPTOS INTRODUCTORIOS ............................................................................... 2

1.1 GENERALIDADES ............................................................................................................ 2

1.2 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA ATMÓSFERA .......................................................................... 3

1.3 ESTRUCTURA VERTICAL DE LA ATMÓSFERA ............................................................................ 3

1.4 ESTABILIDAD E INESTABILIDAD ATMOSFÉRICAS ....................................................................... 4

1.5 INVERSIONES LOCALES DE TEMPERATURA ............................................................................. 7

2 FUENTES DE EMISIÓN DE CONTAMINANTES A LA ATMÓSFERA ................................................ 9

2.1 EMISIÓN E INMISIÓN ...................................................................................................... 9

2.2 CLASIFICACIÓN DE FUENTES DE EMISIÓN ............................................................................... 9

2.3 PRINCIPALES SECTORES EMISORES EN URUGUAY ................................................................... 10

3 CLASIFICACIÓN DE CONTAMINANTES .................................................................................... 11

3.1 CLASIFICACIÓN POR EL MOMENTO EN QUE SE GENERAN .......................................................... 11

3.2 PRESENTACIÓN FÍSICA DE LOS CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS ............................................... 12

4 CONTAMINANTES CRITERIO .................................................................................................. 12

4.1 MONÓXIDO DE CARBONO CO ......................................................................................... 13

4.2 DIÓXIDO DE AZUFRE (SO2) ............................................................................................ 14

4.3 ÓXIDOS DE NITRÓGENO (NOX) ....................................................................................... 16

4.4 OZONO (O3) .............................................................................................................. 17

4.5 PARTÍCULAS INHALABLES PM10 (DIÁMETRO INFERIOR A 10 ΜM) .............................................. 19

5 OTROS CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS ............................................................................ 20

5.1 DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) ......................................................................................... 20

5.2 ÁCIDO SULFHÍDRICO (H2S)............................................................................................. 20

5.3 ÓXIDO NITROSO (N2O) ................................................................................................ 21

5.4 COMPUESTOS ORGÁNICOS ............................................................................................. 21

5.5 PAN ........................................................................................................................ 22

5.6 COMPUESTOS CLOROFLUOROCARBONADOS CFC .................................................................. 23

5.7 METALES ................................................................................................................... 23

5.8 AGENTES BIOLÓGICOS ................................................................................................... 24

6 EMISIONES A LA ATMÓSFERA ............................................................................................... 26

6.1 MÉTODOS DE DISPERSIÓN .............................................................................................. 26

6.2 FACTORES QUE AFECTAN LA EVOLUCIÓN DE LOS CONTAMINANTES EN LA ATMÓSFERA ..................... 27

6.3 DESCARGA DE FUENTES PUNTUALES. PLUMAS O PENACHOS. .................................................... 28

6.4 MODELOS DE DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES EN LA ATMÓSFERA ............................................ 30



7 NORMATIVA ......................................................................................................................... 32

7.1 ASPECTOS GENERALES ................................................................................................... 32

7.2 DECRETO 135/021 ..................................................................................................... 33

8 ÍNDICES DE CALIDAD DEL AIRE .............................................................................................. 38

8.1 APLICACIONES ............................................................................................................ 38

8.2 EL ÍNDICE DE CALIDAD DE AIRE DE MONTEVIDEO ICAIRE ........................................................ 39

9 CONTAMINACIÓN URBANA .................................................................................................. 41

9.1 ESMOG ÁCIDO Y ESMOG FOTOQUÍMICO ............................................................................ 41

9.2 REACCIONES FOTOQUÍMICAS .......................................................................................... 43

9.3 EVOLUCIÓN TEMPORAL DE LOS PROCESOS DE ESMOG FOTOQUÍMICO .......................................... 44

9.4 MEDIDAS DE GESTIÓN PARA ATENUAR LAS CONSECUENCIAS ADVERSAS DE LOS PROCESOS DE ESMOG

FOTOQUÍMICO .................................................................................................................... 45

10 PROBLEMAS REGIONALES DE CONTAMINACIÓN DE AIRE: LLUVIA ÁCIDA ................................ 46

10.1 GENERALIDADES .......................................................................................................... 46

10.2 CAUSAS ANTROPOGÉNICAS DE LA LLUVIA ÁCIDA ................................................................... 47

10.3 CONSECUENCIAS DE LA LLUVIA Y DEPOSICIÓN ÁCIDAS ............................................................. 49

10.4 MEDIDAS DE GESTIÓN ................................................................................................... 56

11 CONSECUENCIAS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE .............................................................. 58

11.1 ASPECTOS GENERALES ................................................................................................... 58

11.2 SITUACIÓN DURANTE LA PANDEMIA DE SARS-COV2 ............................................................ 60

12 CONTROL DE EMISIONES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS A LA ATMÓSFERA ......................... 62

12.1 RECOMENDACIONES GENERALES ...................................................................................... 62

12.2 SISTEMAS DE CONTROL DE EMISIÓN DE PARTÍCULAS............................................................... 63

12.3 SISTEMAS DE CONTROL DE EMISIÓN DE GASES ...................................................................... 66

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA ................................................................................................................ 67

1 Algunos conceptos introductorios

1.1 Generalidades

Se designa como atmósfera la capa de gases y partículas asociadas que envuelve a un planeta. En el caso

de la Tierra, se trata de una atmósfera poco densa. En los primeros 100 km de altura desde la faz de la

Tierra, se verifica que:



Queda comprendido el 99,99 % de la masa total de la atmósfera, que se estima en 5 x 1015 toneladas.

La densidad decae exponencialmente con la altura y tiene un valor medio a nivel del mar de 1,20 kg/m3

a 20 ºC y de 1,29 kg/m3 a 0 ºC (valores para humedad relativa del 70 %).

La presión decae exponencialmente con la altura y tiene un valor a nivel del mar de 1,013 x 105 Pa (=

1013 hPa = 0,1 MPa = 1 atm).

Sus principales componentes se encuentran mezclados en forma homogénea y en proporciones más

o menos constantes; por eso, este tramo de la atmósfera recibe el nombre de homósfera.

1.2 Composición química de la atmósfera

La composición de la atmósfera ha variado a través de la historia de la Tierra, y lo sigue haciendo. Se puede

hablar de gases que participan en su composición en proporciones fijas, y de otros cuya presencia se da

en proporciones variables. En la Tabla 1.1 se presentan las proporciones volumétricas en que se

encuentran los principales gases que componen la atmósfera.

Tabla 1.1 Composición química de la atmósfera (en términos volumétricos)

Gas

es e

n

pro

po

rcio

nes

fija

s

N2 78,084 %

O2 20,95 %

Ar 0,934 %

Ne 18,18 ppmV

He 5,24 ppmV

Kr 1,14 ppmV

Xe 0,087 ppmV

Gas

es e

n

pro

po

rcio

nes

vari

able

s CO2

416 ppmV

Fluctuación anual: 1 %; crecimiento

anual estimado: 4 ppmV

H20 0,04 % máximo (trópico)

0,00001 % mínimo (polos)

ppmV = partes por millón volumétricas

1.3 Estructura vertical de la atmósfera

La estructura vertical de la atmósfera se vincula directamente con la variación de la temperatura con la

altura. La expresión T = T(z) recibe el nombre de curva de estado. En altura alternan capas en las que la

temperatura desciende al aumentar la altura (las que se designan como capas inestables o capas de

mezcla) y otras en las que ocurre lo contrario (capas estables). Si bien los conceptos de estabilidad e

inestabilidad se discuten en la próxima sección, conviene adelantar que las capas inestables son aquellas

en que la temperatura disminuye al aumentar la altura, mientras que en las capas extremadamente

estables sucede lo contrario.

En la Figura 1.1 se esquematiza la estructura vertical de la atmósfera; en la Tabla 1.2, se brinda una breve

información acerca de cada una de las capas que integran la homósfera.



Tabla 1.2 Estructura vertical de la atmósfera

Altura máxima aprox. desde la faz de la Tierra

Delimitación en altura Condición de Estabilidad

Observaciones

Tropósfera 12 km - 15 km Desde la faz de la Tierra

hasta la tropopausa Capa de mezcla

Es la zona en la que se desarrolla la vida. Contiene aproximadamente el 90 % de la masa total de la atmósfera.

Estratósfera 45 km Desde la tropopausa hasta la estratopausa

Inversión térmica

En esta capa se encuentra la capa de ozono, responsable de la filtración de radiaciones UV.

Mesósfera 90 km Desde la estratopausa

hasta la mesopausa Capa de mezcla

Contiene menos del 1 % de la masa total de la atmósfera.

Termósfera 600 km Desde la mesopausa hasta la termopausa

Inversión térmica

Se considera la última de las capas constitutivas de la homósfera.

Nota: los valores de temperatura son meramente indicativos

Figura 1.1 Estructura vertical de la atmósfera

Así, es de utilidad definir el gradiente atmosférico ΓAMB = (-dT/dz)AMB como el opuesto de la variación

de la temperatura de la atmósfera en función de la altura. El hecho de que se considere el opuesto del

valor de la variación de la temperatura con la altura implica que lo esperable en la tropósfera es que

la temperatura descienda al aumentar la altura sobre la faz de la tierra. Este perfil vertical podría

medirse, por ejemplo, con un termómetro que se elevara con un globo aerostático.

1.4 Estabilidad e inestabilidad atmosféricas

1.4.1 Teoría de la Parcela

Si se pone un zoom para observar más detalladamente lo que ocurre en la base de la tropósfera, podría

verse que, a nivel local, la curva de estado va variando tanto en el tiempo como en el espacio, debido

a efectos topográficos locales, patrones de circulación de aire, etc. Eso hace que, a lo largo del día,

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

150 200 250 300 T (K)

Altura (km)

tropopausa

estratopausa

mesopausa

MESOSFERA

ESTRATOSFERA

TROPOSFERA

TERMOSFERA

HOMOSFERA



varíen las condiciones para la dispersión de contaminantes en la atmósfera al variar las condiciones de

estabilidad.

En esta sección se presentan los conceptos de estabilidad e inestabilidad atmosféricas, empleando una

aproximación usual a los conceptos termodinámicos involucrados desde lo que se conoce como “teoría

de la parcela”. A través de ella se discute el comportamiento de una parcela de aire que originalmente

se sitúa a una cierta altura en la atmósfera, rodeada por aire con cierta presión y temperatura.

Sea, entonces, una parcela de aire con propiedades uniformes en su interior y cuya presión interna es

igual a la presión externa en todo momento. Esta parcela tiene permitidos movimientos verticales

adiabáticos, es decir, en los que no intercambia calor con el exterior. Si la parcela de aire sufre por

algún motivo un movimiento ascendente, ésta aumentará su volumen al encontrarse con una

atmósfera a menor presión. La pérdida de energía interna consumida en el trabajo de expansión

causará una disminución de su temperatura. Si la parcela contiene vapor de agua en su interior, parte

de éste se condensará al descender la temperatura y liberará calor; en tal caso la disminución de la

temperatura no será tan pronunciada.

Figura 1.2 Parcela

En cambio si la parcela de aire sufre un movimiento descendente, ésta se comprimirá al encontrarse

con una atmósfera a mayor presión. El trabajo de compresión realizado por el ambiente sobre ella

produce un aumento en la temperatura interna de la parcela.

1.4.2 Estabilidad e inestabilidad absolutas

Sea Γ la ley de enfriamiento de la parcela en función de la altura. En función de su contenido de

humedad, los valores de Γ están acotados entre 6,5 °C/km (parcela absolutamente saturada de

humedad) y 10 °C/km (parcela absolutamente seca). Estos valores consideran el calor necesario para

vaporizar la humedad, lo que hace que la variación de temperatura sea mayor cuando la parcela está

absolutamente seca.

Como se impuso que la parcela se mantenga a igual presión que el medio exterior, si ésta se enfría más

rápido que la atmósfera circundante a medida que se eleva, entonces llegará una altura a la que estará

más fría que el aire a su alrededor; en esa situación, tenderá a bajar. Recíprocamente, si la parcela

baja, estará más caliente que el aire que la circunda y eso hará que tienda a subir. En este caso los

movimientos verticales de la parcela están restringidos: cualquier desplazamiento desde la posición

inicial anticipa un regreso a ella.

Aunque no se conozca el contenido de humedad de la parcela, si el valor de ΓAMB es menor que el menor

de los valores posibles de Γ, cualquier parcela tenderá a volver a su posición inicial; lo mismo ocurriría

si ΓAMB cambiara de signo (es decir, si la temperatura ambiente se incrementara al alejarnos de la

Tparcela p

Tamb

p



superficie terrestre). En este caso cualquier parcela liberada a la atmósfera tenderá a regresar a su

posición inicial. Se dice entonces que la atmósfera es absolutamente estable.

Por el contrario, si el valor de ΓAMB es superior al mayor de los valores posibles de Γ, los movimientos

verticales de la parcela no estarán restringidos: cualquier desplazamiento desde la posición inicial

redunda en un desplazamiento aún mayor. En este caso, la atmósfera resultará ser absolutamente

inestable. La parcela siempre se enfriará más lentamente que la atmósfera circundante a medida que

se eleve, por lo que, a partir de cierta altura, estará más caliente y seguirá subiendo sin restricciones.

Recíprocamente ocurrirá si comenzara a bajar. En resumen, se tienen los siguientes casos posibles

(Figura 1.3):

Figura 1.3 Estados de la atmósfera a lo largo del día, según valores teóricos de ΓAMB

Las condiciones de estabilidad e inestabilidad atmosférica varían a lo largo de las 24 horas del día (Figura

1.4), por lo que no existe una única condición a tener en cuenta en el estudio de los fenómenos de

contaminación atmosférica.

Figura 1.4 Variación del perfil vertical de temperaturas en función de la hora del día (adaptado de Wark and

Warner, 1990)

En los diagramas de la Figura 1.5 se muestran perfiles verticales obtenidos a diferentes horas del día a

partir de la Figura 1.4. En función de la variación de la temperatura con la altura, se dice que se está ante

una inversión térmica cuando la temperatura se incrementa al alejarse de la superficie terrestre. En

Salid

a d

el S

ol

Pu

est

a d

el S

ol

Alt

ura

so

bre

el

sue

lo (

pie

s)

ΓAMB

ATMÓSFERA ABSOLUTAMENTE INESTABLE

Inversión térmica

6,5 °C/km 0°C/km

ATMÓSFERA ABSOLUTAMENTE ESTABLE

10 °C/km

Estabilidad

Condicional



general, una inversión térmica o inversión de temperatura ocurre cuando una masa de aire frío está

vertical y superiormente limitada por una masa de aire caliente (Figura 1.5).

Figura 1.5 Perfiles verticales de temperaturas en función de la hora del día (esquematizados a partir

de Figura 1.4)

1.5 Inversiones locales de temperatura

Existen fenómenos locales -orográficos, meteorológicos, etc.- susceptibles de producir fenómenos de

inversión de temperatura con carácter local. Dos de los casos más típicos de inversión local de

temperaturas son la inversión marina y la inversión por radiación.

Figura 1.6 Inversión térmica (tomada de https://www.goconqr.com/en/p/550369-inversi-n-t-rmica---ciencias-

de-la-tierra-notes)

1.5.1 Inversión marina

Ocurre en las proximidades de las grandes masas de agua. Al comenzar el ciclo diario de calentamiento-

enfriamiento de tierra y mar, el aire que se encuentra en contacto con este último está a mayor

temperatura que el que yace sobre la tierra. Pero al calentarse la faz de la misma, se calienta también

el aire que la envuelve y esa masa gaseosa caliente tiende a elevarse. El sitio que antes ocupaba el aire

que se eleva es llenado ahora por aire oceánico más frío, que a su turno se calentará y también se

elevará. Esto ocurre a lo largo del día, haciendo que el viento sople del mar a la tierra para “reponer”

el aire más caliente que se eleva.

Al caer la tarde, llegará un momento en que el aire sobre la tierra no logrará calentarse lo suficiente

como para subir y quedará atrapado bajo una masa superior de aire más caliente, dando lugar a lo que

se designa como inversión marina. También puede invertirse el sentido del viento y pasar a soplar de

tierra a mar. Este cambio de sentido es lo que usualmente se designa como “virazón”.

Hora 20

T

h Hora 12

T

h Hora 06

T

h



Figura 1.7 Inversión térmica marina (tomada de http://meted.ucar.edu/ de COMET® de la University

Corporation for Atmospheric Research (UCAR) ©1997-2015)

1.5.2 Inversión por radiación

Ocurre en valles y zonas bajas en general rodeadas por elevaciones, que modifican los patrones naturales

de circulación del aire. El aire “encerrado” sobre el valle tarda más en enfriarse por la noche que el que se

encuentra en las zonas elevadas. Cuando se inicia el ascenso de las masas de aire caliente desde la zona

más baja, el espacio que estaban ocupando resulta llenado por masas de aire frío que se deslizan desde la

zona elevada y que, una vez allí, no pueden escapar hasta que se inicie un nuevo ciclo diario de

calentamiento.

Cuando en el valle hay fuentes de emisión de contaminantes (Figura 1.8), la dispersión de los mismos

se ve muy restringida por este fenómeno, que constituye una de las principales causas de la existencia

de elevadas concentraciones de contaminantes en las faldas de los montes y en el valle propiamente

dicho.

Figura 1.8: Inversión térmica por radiación (tomada de https://biodeluna.wordpress.com/2011/01/16/inversion-

termica-niebla-ctm/)



2 Fuentes de emisión de contaminantes a la atmósfera

La contaminación del aire por agentes químicos (que es a los que se refiere este capítulo) se puede definir

como la presencia en la atmósfera exterior de uno o más contaminantes o sus combinaciones, en

cantidades tales y con tal duración que puedan afectar la salud y comodidad humanas, de animales, de

plantas, la calidad de bienes materiales, o interferir con el goce de la vida, de la propiedad o el ejercicio de

actividades.

2.1 Emisión e Inmisión

Se entiende por emisión a la atmósfera a la descarga al aire de sustancias, cualquiera sea su estado físico

o fuente, o de alguna forma de energía (acústica, térmica, etc.). El desarrollo de esta sección se centrará

en el tratamiento de emisiones de contaminantes en forma de gases, partículas o aerosoles.

Se denomina inmisión al contenido de un cierto contaminante que presenta la atmósfera en un sitio dado.

Inicialmente la inmisión se caracterizaba a través de la concentración del contaminante considerado a

nivel del suelo o en los primeros 2 metros de altura sobre él, pero en la actualidad se designa como

inmisión al valor del parámetro en cuestión que caracteriza a un punto del ambiente receptor a cualquier

altura de interés. Para la evaluación cuantitativa de la inmisión comúnmente se emplean unidades de

concentración tales como ppmV (partes por millón volumétricas) y μg/m³.

La necesidad de establecer límites a las concentraciones de diversos contaminantes admisibles tanto en

emisión como en inmisión tiene que ver con varios objetivos: la preservación de la calidad del aire en sí

misma, el mantenimiento del equilibrio ecológico -no afectación a la flora y a la fauna-, la preservación de

la salud humana, la preservación de bienes materiales que pudieran verse afectados por un deterioro de

la calidad del aire, es decir, evitar que la presencia de ciertos agentes en la atmósfera dé lugar a un evento

de contaminación de aire.

2.2 Clasificación de fuentes de emisión

Las fuentes contaminantes se pueden clasificar de distintas formas:

Según la variación de su posición en el tiempo: fuentes fijas (por ejemplo, chimeneas,

establecimientos industriales, vertederos de residuos sólidos) y móviles (el caso típico son los

medios de transporte).

Según su naturaleza: fuentes naturales (volcanes, incendios forestales, etc.) y antropogénicas (por

ejemplo, automóviles, plantas de generación de energía eléctrica).

Según su representación a la escala de trabajo: fuentes puntuales, lineales o superficiales

Fuentes puntuales: son aquellas que, a los efectos prácticos y en la escala de trabajo, pueden

asemejarse a un único punto de emisión de contaminantes. La descarga de fuentes puntuales fijas

se efectúa convencionalmente a través de chimeneas.

Fuentes lineales: son aquellas que, por sus características -y a los efectos de su estudio-, pueden

asemejarse a un trazado continuo -es decir, se les asigna una única dimensión- Es el caso de las vías

de tránsito por encima de una cierta densidad vehicular mínima. En verdad, las fuentes emisoras



son fuentes puntuales móviles -cada vehículo- pero en el contexto de un caso de estudio que

trabaje en una escala que no sea extremadamente detallada, la aproximación es muy adecuada.

Fuentes superficiales: son aquellas que, por su extensión, a la escala de trabajo no es adecuado

tratarlas ni como fuentes puntuales ni como fuentes lineales, sino que deben ser consideradas

como fuentes bidimensionales. A cierta escala de trabajo, una fuente de área o superficial puede

ser, por ejemplo, un vertedero de residuos sólidos o un tanque a cielo abierto. Trabajando en la

macroescala, una ciudad geográficamente extensa podría ser considerada una fuente de área.

2.3 Principales sectores emisores en Uruguay

Los contaminantes son emitidos a la atmósfera por una gran diversidad de fuentes. Algunas de ellas

sólo emiten una clase de contaminantes, pero la gran mayoría emite varios simultáneamente.

A los efectos de clasificar el origen de las emisiones, se suelen considerar cinco sectores: industrial;

comercios y servicios; agropecuario; vehicular; residencial.

Uno de los sectores más preocupantes en cuanto emisor de contaminantes a la atmósfera a nivel mundial

es el transporte. Sus emisiones son de muy difícil control, dado que el número de vehículos se incrementa

en forma sostenida aun cuando la tecnología se esmere en reducir las emisiones individuales de cada uno

de ellos.

En un balance general, las emisiones de SO2 se asocian mayoritariamente con emisiones de combustión en

fuentes fijas (tanto industriales como domésticas), en tanto las de NOx se asocian con las fuentes móviles.

De acuerdo con el Inventario de Emisiones a la Atmósfera 2015, en Uruguay el transporte es el

responsable mayoritario de las emisiones de NOx pero no de otros contaminantes. Por ejemplo, en el

caso de partículas totales y CO, el sector emisor principal es el sector residencial, a través de la quema de

leña en estufas o instalaciones similares (Tabla 2.1 y Nota: SOx = óxidos de azufre (SO2+SO3); NOx = óxidos

de nitrógeno (NO+NO2); PST = Partículas Suspendidas Totales; PM10 = partículas de diámetro aerodinámico no

mayor que 10 μm; CO = monóxido de carbono; COV = compuestos orgánicos volátiles

Figura 2.1).

Tabla 2.1 Principales sectores emisores en Uruguay

Emisor 1 Emisor 2

SO2 Industrial (96 %) Residencial (3 %)

NOx Transporte (60 %) Industrial (27 %)

PST Industrial (55 %) Residencial (36 %)

PM10 Residencial (60 %) Industrial (25 %)

CO Residencial (48 %) Transporte (34 %)

COV Residencial (76 %) Agropecuario (10 %)



Nota: SOx = óxidos de azufre (SO2+SO3); NOx = óxidos de nitrógeno (NO+NO2); PST = Partículas Suspendidas

Totales; PM10 = partículas de diámetro aerodinámico no mayor que 10 μm; CO = monóxido de carbono; COV = compuestos orgánicos volátiles

Figura 2.1 Principales sectores emisores en Uruguay

3 Clasificación de contaminantes

Hay muchas posibles clasificaciones de contaminantes atmosféricos. En esta sección se presentan sólo dos

de las más generales. Las características sobresalientes de los contaminantes de mayor interés a los

efectos de los objetivos de esta asignatura se discuten en los capítulos 4 y 5.

3.1 Clasificación por el momento en que se generan

De acuerdo con el momento en que son generados, los contaminantes se designan como primarios o

secundarios.

Contaminantes primarios: son aquellos que son emitidos directamente desde las diferentes fuentes.

Pueden medirse tanto en emisión como en inmisión.



Contaminantes secundarios: Se forman en la atmósfera luego de la emisión de los contaminantes

primarios y teniéndolos como precursores. No se les puede asignar una fuente directa de emisión,

por lo que sólo pueden ser medidos en inmisión.

3.2 Presentación física de los contaminantes atmosféricos

De acuerdo con su presentación, los contaminantes atmosféricos pueden ser gases, vapores o aerosoles.

Gases: son sustancias que se encuentran en estado gaseoso a 25 ºC y 1 atmósfera de presión. Son fluidos

que ocupan el espacio que los contiene y que pueden cambiar de volumen por cambio de presión y

temperatura. Las partículas que los componen son de tamaño molecular.

Vapores: Se designa de esta forma a la fase gaseosa de una sustancia cuyo estado físico a 25 ºC y 1

atmósfera de presión es sólido o líquido. El vapor puede pasar a sólido o líquido actuando o sobre su

presión o sobre su temperatura. El tamaño de las partículas que lo componen es, como en el caso de

los gases, molecular.

Aerosoles: un aerosol es una dispersión de partículas sólidas o líquidas, de tamaño inferior a 100 µm, en

un medio gaseoso. Dentro de la familia de los aerosoles hay una serie de variantes:

Polvo: es una suspensión en el aire de partículas sólidas de tamaño pequeño, por lo general

procedentes de procesos físicos de disgregación. La gama de tamaños de las partículas de polvo es

amplia; en general se la considera entre 0,1 µm y 25 µm. Los polvos no floculan excepto bajo fuerzas

electrostáticas, no se difunden en el aire y pueden sedimentar por acción de la gravedad.

Humo: Es una suspensión en el aire de partículas sólidas originadas en procesos de combustión

incompleta. Generalmente su tamaño es inferior a 0,1 µm.

Niebla: es una suspensión en el aire de pequeñas gotitas de líquido que se generan por

condensación de un estado gaseoso o por la desintegración de un estado líquido por atomización,

ebullición, etc. El tamaño de estas gotitas líquidas es muy variado, de 0,01 µm a 10 µm. Algunas

pueden ser apreciables a simple vista.

Bruma: Se trata de una suspensión en el aire de pequeñas gotas líquidas apreciables a simple vista,

originadas por condensación del estado gaseoso. Su tamaño está comprendido entre 2 µm y 60

µm. Algunos autores no diferencian los términos niebla y bruma.

Esmog: es el término que acepta la Real Academia Española como castellanización del vocablo

inglés “smog”, que resulta de la unión de las palabras "smoke" -humo- y "fog" -niebla-. La definición

que da la Real Academia es la siguiente: “Niebla mezclada con humo y partículas en suspensión,

propia de las ciudades industriales”.

4 Contaminantes Criterio

Los contaminantes criterio son un conjunto de agentes muy abundantes especialmente en los centros

urbanos, con potencial de generar efectos perjudiciales para la salud de las personas. Debido a ello y

para evitarlos, se suele establecer límites (guías y estándares) para proteger la salud y el bienestar



humano. Tales valores se fijan con un razonable margen de seguridad, para que efectivamente

cumplan esa función de protección.

Aunque los contaminantes criterio pueden ser definidos legalmente en cada país (por ejemplo, la

USEPA continúa considerando al plomo entre ellos), de acuerdo con la Nota Descriptiva 313 de 2014

de la Organización Mundial de la Salud son: monóxido de carbono CO, dióxido de azufre SO2, óxidos

de nitrógeno NOx, ozono O3 y partículas de diámetro menor que 10 μm PM10. En lo que sigue se

presenta brevemente cada uno de ellos.

4.1 Monóxido de Carbono CO

4.1.1 Generalidades

El CO es un gas incoloro e inodoro, producto de procesos de combustión incompleta.

4.1.2 Fuentes emisoras

El CO es uno de los contaminantes más generalizados, por tener que ver tanto con fuentes fijas como

móviles.

En Uruguay, el principal sector emisor de CO es el residencial, a través de la combustión de leña.

A nivel mundial se considera que la fuente emisora actual más importante es el tránsito. Es de hacer notar

que las emisiones durante el arranque de los vehículos cuando las temperaturas ambientales son bajas

resultan ser más elevadas con respecto a las que ocurren con condiciones ambientales más favorables.

4.1.3 Efectos sobre la salud humana

El CO es un gas asfixiante, es decir, es capaz de impedir la llegada de oxígeno a los tejidos. En particular,

es un asfixiante de tipo químico: impide la llegada de oxígeno a las células, por tener mayor afinidad con

la hemoglobina de la sangre que el oxígeno. En efecto, si hay CO presente, los glóbulos rojos lo prefieren.

En vez de formarse oxihemoglobina, se forma carboxihemoglobina. Esto puede producir daños

cardiovasculares y neurológicos.

Por lo general, a partir de concentraciones del 2 % comienzan a aparecer efectos adversos. La

concentración de carboxihemoglobina en la sangre de una persona fumando puede alcanzar el 15 %. Las

concentraciones propias de un ambiente cerrado en el que se fuma -que son análogas a las que se puede

tener en zonas de mucho tráfico y que oscilan en las 100 ppmV- producen persistentes dolores de cabeza.

Exposiciones prolongadas pueden causar problemas de aprendizaje, destreza manual o percepción visual.

Las afecciones causadas por el CO son más peligrosas en lugares a gran altura sobre el nivel del mar, donde

la presión parcial del oxígeno es menor y, en consecuencia, también lo es la disponibilidad de éste para el

organismo.

4.1.4 Otros efectos

El CO está presente en concentraciones elevadas en zonas en las que hay congestionamiento de tránsito.

Su permanencia en el ambiente no es prolongada, ya que se oxida naturalmente a CO2. También por esto

es que no suele desplazarse a grandes distancias de la fuente emisora.



Su participación en los procesos de esmog fotoquímico es prácticamente despreciable; apenas participa

en una de una gran cantidad de reacciones en cadena.

Si bien no es un gas termoactivo o de efecto invernadero (GEI), contribuye indirectamente con el

calentamiento atmosférico.

4.1.5 Medidas de control

El uso de convertidores catalíticos en vehículos a gasolina permite que el CO complete su oxidación y sea

emitido como CO2. A su vez, el mantenimiento preventivo es de rigor en todo tipo de fuente para

mantener la eficiencia de la combustión.

4.2 Dióxido de Azufre (SO2)

4.2.1 Generalidades

El SO2 es un gas incoloro e irritante que se produce por oxidación del azufre. Es muy hidrosoluble.


Las emisiones de SO2 se producen por la quema de combustibles que contienen azufre como impureza.

Los procesos antropogénicos, y en particular la quema de combustibles fósiles, constituyen la mayor

fuente de emisión de óxidos de azufre.

Como el azufre es uno de los principales constituyentes de la materia orgánica, está presente como

impureza en todos los combustibles orgánicos (carbón, hidrocarburos líquidos, leña, etc.). En

particular, la quema de combustibles fósiles ocasiona el vertido a la atmósfera de millones de toneladas

al año de óxidos de azufre. En general las emisiones primarias son de SO2, aunque puede haber una

pequeña proporción de SO3.

Cuanto más pesada es la fracción de combustible, mayor es su contenido de azufre. En consecuencia, las

emisiones de SO2 se asocian principalmente con fuentes fijas, que son las que emplean como combustible

las fracciones más pesadas de la refinación del petróleo (por ejemplo, fuel oil). De hecho, según el

Inventario Nacional de Emisiones Atmosféricas 2015, el sector Industrial produce el 96 % de las emisiones

de óxidos de azufre de nuestro país.


Los óxidos de azufre (en particular el SO2, que es la forma predominante en los episodios de contaminación

atmosférica) pueden provocar efectos adversos sobre el aparato respiratorio, agravar enfermedades

respiratorias o cardiovasculares preexistentes y aun causar cuadros mortales.

El SO2 es irritante del sistema respiratorio. Causa inflamación de las vías respiratorias, tos, secreción

mucosa y aumenta la vulnerabilidad a las infecciones respiratorias. Es muy soluble en las mucosas de

las vías respiratorias superiores, en las que causa una inflamación en las áreas con las que entra en

contacto, debido a la formación de ácido sulfúrico H2SO4.



El SO2 es broncoconstrictor1 para las personas y otras especies animales, por lo que tiene un efecto

sofocante durante exposiciones a concentraciones moderadas. También irrita los ojos y agrava

enfermedades cardíacas, particularmente cuando pasa a formar finas partículas de sulfatos. Los

fumadores (activos y pasivos) padecen cuadros agudos de bronquitis ocasionados por el SO2 inhalado.

La mayoría de los individuos presenta reacción al SO2 a concentraciones de 5 ppm o mayores, aunque

algunos individuos sensibles muestran ligeros efectos ya ante concentraciones de 1 o 2 ppm. La

población más vulnerable está constituida por asmáticos e individuos con enfermedades pulmonares o

cardiovasculares crónicas, así como también niños y ancianos.

4.2.4 Otros efectos

Los óxidos de azufre pueden generar daños a árboles y cultivos, ocasionando lesiones en las hojas,

reducción en la fotosíntesis y en el crecimiento de los vegetales.

En concentraciones ambientales elevadas (concentraciones de más de 100 g/m3 y humedad ambiente

mayor que el 50 %), el SO2 produce reducción de la visibilidad.

Es el contaminante primario por excelencia del esmog ácido y uno de los dos contaminantes primarios

principales de la lluvia ácida. Cuando se combina con agua, particularmente luego de oxidarse a SO3,

que es muy afín con el vapor de agua, produce ácido sulfúrico. El H2SO4 es uno de los dos ácidos fuertes

protagonistas en la lluvia ácida; ésta puede ocasionar acidificación de suelos y de cuerpos de agua.

El SO2 es un agente corrosivo capaz de atacar metales y estructuras.

Por otra parte, el SO2 y las partículas de sulfato que se forman a partir de él tienden a oponerse al

calentamiento global: contribuyen con el enfriamiento de la atmósfera, aunque su efecto es de alcance

más bien local.


El control de emisiones de SO2 se realiza mayoritariamente a través de la desulfurización, que es la

remoción del azufre presente como impureza previo al uso del combustible, de modo de emplear

solamente combustibles con bajos tenores de azufre.

De ser necesario, se aplican tecnologías de control para reducir el contenido de óxidos de azufre en

emisiones gaseosas previo a su descarga a la atmósfera. Como las fracciones más pesadas de combustibles

fósiles se suelen quemar en fuentes fijas, esto facilita mucho la implementación de tecnologías de control

y el control propiamente dicho de la calidad de las emisiones.

En Uruguay, desde que entró en operación la planta desulfurizadora en la refinería de ANCAP, el contenido

máximo de azufre en gasolinas es de 30 ppm. En gasoil para uso vehicular, el contenido máximo de azufre

es de 50 ppm para el gasoil 50-S y de 10 ppm para el gasoil 10-S. ANCAP produce además otros tipos de

combustible, con especificaciones particulares de acuerdo a su uso / comprador.

1 De acuerdo con el Diccionario de la Real Academia Española (Ed. 23ª, actualizado a 2021): Constreñir (Del lat. constringĕre): 3. tr. Apretar y cerrar, como oprimiendo.



4.3 Óxidos de Nitrógeno (NOx)

4.3.1 Generalidades

Se suele designar como “óxidos de nitrógeno” NOx a la suma del NO y NO2 que participan en los

procesos de contaminación atmosférica. La mayor parte de los NOx son emitidos a la atmósfera como

NO. Suele emitirse primero el monóxido de nitrógeno, que se forma por oxidación del nitrógeno del

aire en procesos de combustión a alta temperatura y presión, como ocurre, por ejemplo, en el interior

de los motores de combustión. Éste pasa con facilidad a NO2, que se suma al NO2 directamente emitido

(en el caso de motores de combustión, el NO2 emitido directamente es menos del 5 % de los NOx

emitidos).

El problema de los óxidos de nitrógeno no radica únicamente en su presencia en sí, sino en su

capacidad de ser precursores de contaminantes atmosféricos secundarios (por ejemplo, ozono y

material particulado). En efecto, el NO2 es la principal fuente de aerosoles de nitrato, que constituyen

una importante fracción de partículas respirables PM2,5 (ver 4.5).


Las principales fuentes antropogénicas de NOx son los vehículos automotores y las plantas de

generación termoeléctrica. Hay también otras fuentes antropogénicas, por lo general vinculadas a la

quema de combustibles en los sectores industrial, comercial y residencial, y algunas fuentes naturales,

que incluyen desde tormentas eléctricas a procesos biológicos.

En nuestro país las emisiones de NOx se asocian principalmente con las fuentes móviles y, entre ellas, con

los vehículos a gasolina.


Los NOx se asocian con daños al sistema respiratorio, especialmente al tejido pulmonar.

El NO es de menor interés, ya que rápidamente se oxida a NO2, que es poco soluble en agua. Éste ingresa

al aparato respiratorio en estado gaseoso y puede alcanzar los pulmones, en los que ocasiona un efecto

irritante. Concentraciones inferiores a 0,1 ppmV ya pueden causar efectos adversos a nivel respiratorio.

Además, la exposición prolongada a baja concentración de NO2 puede incrementar otras deficiencias

respiratorias.

Para las concentraciones usuales en la atmósfera, el NO2 puede tener efecto irritante y potencialmente

se relaciona con fibrosis pulmonar crónica. El aumento progresivo en la exposición a NO2 puede

producir problemas de percepción olfativa, molestias respiratorias, dolores respiratorios agudos y

edema pulmonar.

4.3.4 Otros efectos

Los NOx pueden causar lesiones y daños en los vegetales.

El NO2 absorbe la luz visible y a una concentración de 0,25 ppm causa una reducción apreciable de la

visibilidad.



El NO2 es uno de los dos contaminantes primarios principales de la lluvia ácida. Al reaccionar con el

vapor de agua presente en la atmósfera, formar ácido nítrico HNO3, que es uno de los dos principales

ácidos que participan en la lluvia ácida. Aunque ni el NO ni el NO2 causan daños directos a los

materiales, el HNO3 puede generar corrosión de superficies metálicas. Al participar en la lluvia ácida,

sus efectos pueden trasladarse a suelos y cuerpos de agua a través de procesos de acidificación ambiental.

Ambos gases, NO y NO2, tienen importante participación en los episodios de esmog fotoquímico. Son

gases muy fotoactivos que actúan como precursores en la formación de ozono y de otros irritantes como

los PAN (peroxiacetilnitratos). El NO se considera el principal contaminante primario en el esmog

fotoquímico, aunque no es incorrecto decir que los NOx en su conjunto son contaminantes primarios en

tales episodios.

En algunos casos, pueden ser precursores de altas concentraciones de PM10 (partículas de diámetro

equivalente inferior a 10 µm) y particularmente de partículas de nitratos, que suelen integrar la fracción

PM2,5.

Los NOx no son gases de efecto invernadero, pero indirectamente contribuyen al incremento de la

temperatura de la atmósfera, ya que actúan como precursores de O3, a través de procesos de esmog

fotoquímico, y de N2O a través de procesos biológicos de denitrificación, en que ocurren las siguientes

reacciones de reducción:

NO3- NO2

- NO N2O N2


Como el principal emisor es el sector transporte, el control de las emisiones de NOx no es para nada

sencillo: aunque los avances tecnológicos permitan que cada automóvil tenga cada vez menores

emisiones de NOx, el crecimiento sostenido de la flota automotriz a nivel mundial impide marcar una

tendencia decreciente. Posiblemente esto se pueda lograr cuando se concrete un elevado porcentaje

de conversión de la flota vehicular a energía eléctrica, a nivel mundial.

El control en fuentes fijas es posible, incluyendo tecnologías que reduzcan el contenido de NOx en las

emisiones previo a su descarga a la atmósfera.

Entre las medidas que se consideran de necesaria aplicación para controlar las emisiones de NOx se

cuentan: el desestímulo al uso del vehículo individual a través de la mejora de los servicios de

transporte público y el estímulo al transporte multimodal; el control de las emisiones de gases de escape

de los vehículos, previendo sanciones por incumplimiento; el uso obligatorio de convertidores catalíticos

en los vehículos que lo requieren, para reducir los NOx y emitirlos como N2 + O2; la aplicación de

tecnologías adecuadas a cada caso para el control de las emisiones de NOx; la promoción de fuentes

energéticas alternativas más limpias.

4.4 Ozono (O3)

4.4.1 Generalidades

El ozono es una forma alotrópica inestable del oxígeno que tiene una gran capacidad oxidante. Sus

concentraciones se elevan ante descargas eléctricas, arcos voltaicos, rayos X, radiaciones UV,

vertederos de centrales hidráulicas.



Por lo general la cuantificación del O3 a nivel troposférico incluye otros oxidantes fuertes que se originan

como contaminantes secundarios en los procesos fotoquímicos, que se suelen expresar en términos de

ozono equivalente.


A nivel de la tropósfera el ozono es un contaminante secundario, es decir, no se asocia con ninguna

fuente de emisión directa sino que su presencia deriva de la ocurrencia de reacciones en la atmósfera

protagonizadas o desencadenadas por otros contaminantes.

En particular, sus precursores son los NOx y los compuestos orgánicos volátiles COV, que reaccionan

en la atmósfera en presencia de luz solar. En Uruguay, el mayor emisor de COV es el sector residencial;

sin embargo, generalmente los COV se asocian con emisiones del transporte.


El O3 es un irritante fuerte. No es demasiado soluble en agua, por lo que puede generar efectos

irritantes tanto en el tracto respiratorio superior como a nivel del tejido pulmonar.

Como ocurre con los irritantes en general, por tratarse de sustancias muy reactivas el efecto está

mayoritariamente condicionado por la concentración del agente y no por el tiempo de exposición. Cuando

reacciona, causa efectos tóxicos en la superficie de las vías respiratorias menores, especialmente en

los bronquiolos terminales.

El O3 y otros oxidantes fotoquímicos pueden provocar irritación de los ojos y del tracto respiratorio;

causar o agravar problemas respiratorios (inflamación pulmonar, tos); desencadenar ataques de asma;

causar o agravar enfermedades pulmonares; reducir la función pulmonar; potenciar infecciones

bacterianas en el pulmón; aumentar el contenido de colágeno en el tejido pulmonar y causar fibrosis;

agravar enfermedades cardiovasculares; producir efectos sistémicos por ejemplo en el hígado;

producir fatiga, dolor en el pecho, dolor de cabeza y falta de coordinación.

4.4.4 Otros efectos

El O3 produce manchas blancas en la vegetación, lesiones y necrosis en las hojas, limita el crecimiento

de los vegetales y disminuye su reproducción.

También genera disminución de la visibilidad.

En cuanto a materiales, deteriora textiles y pinturas, produce la desintegración del hule y corrosión de

metales.

El O3 es un gas termoactivo, al igual que otros gases triatómicos. En la tropósfera sólo tiene incidencia

local y un ciclo muy breve, por lo que no se toma en consideración en los balances de emisiones de

gases de efecto invernadero.


Dado que los precursores de la formación de O3 (NOx e hidrocarburos no quemados) se asocian con

fuentes móviles, las medidas de control se deben aplicar sobre el sector transporte.



En particular, son de aplicación las mencionadas en la sección anterior para el control de emisiones de

NOx. Entre ellas, cabe remarcar la importancia de apuntar a un transporte público eficiente que

desestimule naturalmente el uso del vehículo individual y el uso obligatorio de convertidores catalíticos

en los vehículos que lo requieren, para reducir los NOx y emitirlos bajo la forma de N2 y O2, así como para

oxidar totalmente los hidrocarburos no quemados y emitirlos como CO2 y H2O.

4.5 Partículas inhalables PM10 (diámetro inferior a 10 μm)

4.5.1 Generalidades sobre partículas en la atmósfera

El material particulado presente en la atmósfera incluye una diversidad de materiales sólidos y líquidos

suspendidos en el aire, que pueden variar significativamente en tamaño, forma y composición,

dependiendo fundamentalmente de su origen. En general se asume que las partículas presentes en la

atmósfera tienen dimensiones comprendidas entre 0,005 μm a 100 μm (diámetro aerodinámico).

La designación de partículas suspendidas totales PTS abarca la totalidad del material particulado. Las

fracciones que comprenden las partículas de hasta un cierto diámetro aerodinámico se designan como

PMφ donde φ es el diámetro de interés expresado en μm. Las fracciones que usualmente son de mayor

interés son PM10 y PM2,5.

Las partículas de gran tamaño (diámetro aparente superior a 10 µm) tienen una velocidad de

sedimentación apreciable. Su potencial de penetración en las vías respiratorias es bajo. Normalmente

estas partículas son retenidas en las vías respiratorias superiores, a nivel de las fosas nasales.

Las partículas de diámetro inferior a 10 µm (PM10) son las más susceptibles de generar afecciones

respiratorias, ya que en general se mantienen en suspensión sin sedimentar.

Las comprendidas entre 5 µm y 10 µm reciben el nombre de "fracción inhalable"; esta fracción penetra

por las vías respiratorias pero normalmente no accede a los pulmones.

Las partículas de diámetro inferior a 5 µm (PM5) constituyen la "fracción respirable", que sí tiene el

potencial de llegar hasta los pulmones. En esta fracción están incluidos los agentes neumoconióticos (ver

notas del Módulo Introductorio). Ambientalmente la fracción respirable se representa por la

concentración de PM2,5 (partículas de diámetro inferior a 2,5 µm).


Las partículas pueden formarse por procesos naturales o antropogénicos. Cuando las partículas resultan

de procesos de combustión, el aerosol que forman se designa como “humo”.

Las partículas pueden ser emitidas directamente desde una fuente emisora (partículas primarias) o

pueden formarse en la atmósfera (partículas secundarias) por reacciones. Es el caso, por ejemplo, de los

nitratos que se forman a partir de los óxidos de nitrógeno; procesos análogos ocurren con los óxidos de

azufre o los compuestos orgánicos.


En función de su diámetro y de su naturaleza, las partículas pueden tener efectos diversos sobre la salud,

como irritar la vista o el aparato respiratorio, agravar enfermedades respiratorias o cardiovasculares,



generar efectos sistémicos, alterar el sistema inmunológico, producir daños al tejido pulmonar, generar

cáncer o producir la muerte.

Los niños y ancianos, más aquellos individuos con enfermedades respiratorias o cardiovasculares crónicas,

asma o gripe, constituyen la población más sensible a los efectos de la inhalación de partículas.

4.5.4 Otros efectos

El efecto ambiental directo de mayor interés que se asocia con las partículas es la pérdida de visibilidad.

Por otra parte, la mayor parte de los aerosoles derivados de emisiones antropogénicas tienden a enfriar

la atmósfera a nivel local, en parte porque refractan la luz solar y en parte porque proporcionan núcleos

para el inicio de procesos de condensación y formación de nubes, que también contribuyen a la refracción.


Las medidas de control dependen del tamaño y origen de las partículas, por lo que se deben seleccionar

en función del proceso en que se origina el material particulado y de las dimensiones y naturaleza de las

partículas (ver capítulo 12).

5 Otros contaminantes atmosféricos

5.1 Dióxido de Carbono (CO2)

Es producto de la combustión completa, y también (aunque a una escala cuantitativamente mucho

menor) de procesos de respiración aerobia. Aunque naturalmente forma parte de la composición

atmosférica, en proporciones superiores a las normales es considerado como agente contaminante.

En lo que hace a sus efectos sobre la salud humana, es un agente asfixiante simple, es decir, desplaza

al oxígeno y en consecuencia reduce su concentración en el aire.

En cuanto a efectos ambientales, es un gas muy termoactivo, o sea que absorbe radiaciones infrarrojas

presentes en la atmósfera y contribuye a elevar la temperatura en la tropósfera. El CO2 es el gas de

referencia para todo lo referente a calentamiento atmosférico y cambio climático.

5.2 Ácido Sulfhídrico (H2S)

Es un gas que, a temperatura ambiente, es incoloro y de olor desagradable. Es el gas de más bajo nivel de

detección para el olfato humano.

Las principales fuentes de emisión son refinerías de petróleo, plantas de gas, industrias metalúrgicas y

procesos biológicos anaerobios (esta última fuente es mucho menor en magnitud que las otras).

Cuantitativamente, las erupciones volcánicas generan importantes emisiones de H2S, pero no revisten

interés en nuestro país.



5.3 Óxido Nitroso (N2O)

El óxido nitroso N2O es un gas termoactivo que participa en el calentamiento atmosférico. Proviene de

procesos biológicos, principalmente del sector agropecuario, por excretas de animales y utilización de

fertilizantes nitrogenados. También hay emisión de N2O a partir de las excretas humanas.

El N2O no forma parte de los NOx, aunque se relaciona con ellos a través del ciclo del nitrógeno (ver

capítulo 4.3).

5.4 Compuestos Orgánicos

Los hidrocarburos son compuestos que contienen carbono e hidrógeno, aunque a veces pueden

contener además otros elementos.

5.4.1 Compuestos Orgánicos Volátiles COV

Los hidrocarburos con hasta 5 átomos de carbono se clasifican como compuestos orgánicos volátiles

COV, los que a su vez se subcategorizan en metano (CH4) y compuestos orgánicos volátiles distintos

del metano (COVDM)(2).

Cuando tienen de 1 a 4 átomos de carbono se presentan en estado gaseoso a temperatura ambiente.

Los COVDM, sin ser gases de efecto invernadero, contribuyen indirectamente al calentamiento

atmosférico. Además, participan como precursores en la formación de esmog fotoquímico.

En cambio el metano es un gas termoactivo o de efecto invernadero pero no participa en los procesos

de esmog fotoquímico. Sus emisiones se asocian con procesos anaerobios.

5.4.2 Aldehídos

De acuerdo con su estructura química, son moléculas que se caracterizan por un grupo:

R – C

Son gases irritantes y lacrimógenos, es decir, causan inflamación a nivel de vías respiratorias y de la vista.

5.4.3 Hidrocarburos Alifáticos

Son hidrocarburos de cadena lineal. Su principal efecto sobre las personas es el de actuar como

asfixiantes simples (por desplazamiento). Sin embargo, los PAN a los que se refiere el punto 5.5, son

hidrocarburos alifáticos que tienen además las propiedades de ser lacrimógenos y fitotóxicos.

5.4.4 Hidrocarburos Aromáticos

Son hidrocarburos con un anillo de benceno en su estructura.

Son liposolubles, por lo que su uso como disolventes industriales incluso a nivel artesanal y doméstico

genera riesgos a la salud tanto por exposición aguda como por exposición crónica. Por exposición aguda

2 Los COVNM son una lista medianamente extensa de sustancias que reaccionan en la atmósfera: butano, propano, xileno, alcohol butílico, metiletilcetona, acetona, etilenglicol, tricloroetileno, clorobenceno y limoneno.

O

H



tienen efectos anestésicos (depresores del sistema nervioso central), en tanto por exposición crónica los

hidrocarburos aromáticos son cancerígenos.

5.4.5 Hidrocarburos Polinucleados

Los hidrocarburos polinucleados, como por ejemplo benzoantraceno, benzopireno, benzoperileno, son

compuestos que tienen en su molécula varios anillos y cuya acción principal sobre la salud humana radica

en ser cancerígenos.

Un subgrupo de interés ambiental dentro de los hidrocarburos polinucleados es el que constituyen las

dioxinas y furanos (policlorodibenzo-p-dioxinas PCDD y policlorodibenzofuranos PCDF).

Se trata de compuestos aromáticos clorados tricíclicos con propiedades químicas similares. Integran la

lista de 12 contaminantes orgánicos persistentes (COP) prioritarios del PNUMA. Las dioxinas se

diferencian de los furanos en la cantidad de átomos de oxígeno presentes en la molécula: los furanos

tienen un átomo de oxígeno y las dioxinas dos. Las estructuras básicas de estos compuestos se

presentan en la Figura 5.1. Las posiciones numeradas pueden ser ocupadas tanto por átomos de

hidrógeno como de cloro. La suma de átomos de hidrógeno y cloro en las moléculas de las dioxinas y

furanos es igual a ocho. Se conocen 75 isómeros de dioxinas y 135 furanos, que se diferencian por la

cantidad de átomos de hidrógeno que son sustituidos por átomos de cloro y por la posición de éstos

en el interior de la molécula.

Figura 5.1 Estructuras de dioxinas y furanos (tomado de Echeverri, 2012)

Los policlorodibenzo-p-dioxinas (PCDD) y los policlorodibenzofuranos (PCDF) suelen aparecer como

subproductos de casi todos los procesos de combustión, así como de varios procesos industriales.

Son compuestos poco volátiles, poco solubles en agua, un poco más liposolubles que hidrosolubles,

estables a la descomposición térmica por debajo de los 850 °C y se descomponen rápidamente por

acción de la luz en presencia de hidrógeno. Cuando se incorporan al suelo o a los cuerpos de agua son

prácticamente inalterables, persistentes y bioconcentrables; en general resultan ser también

bioacumulables.

Las dioxinas y furanos poseen efectos cancerígenos y mutagénicos. Al igual que los PCBs (moléculas

sintetizadas por el hombre para su uso como fluido dieléctrico de máxima estabilidad en

transformadores), las dioxinas alteran el sistema reproductor.

5.5 PAN

Los PAN -nitratos de peracilo o de peroxiacetilo, o peroxiacetilnitrato CH3COO2NO2- son compuestos

orgánicos de cadena lineal que aparecen como contaminantes secundarios en los procesos de esmog

fotoquímico.



Son compuestos irritantes, fitotóxicos y lacrimógenos. A veces se los incluye simplemente entre los

contaminantes orgánicos alifáticos, pero el efecto principal de aquéllos se asocia más bien con asfixia

simple que con irritación.

5.6 Compuestos clorofluorocarbonados CFC

Se trata de hidrocarburos saturados en los que los átomos de hidrógeno se sustituyen por átomos de

flúor y/o cloro. Son compuestos antropogénicos cuya vida media estimada en la atmósfera es muy

prolongada (se estima hasta en 500 años). Fueron sintetizados en 1928, con el objetivo de ser

empleados como refrigerantes y propelentes inertes.

Son gases termoactivos, con poder de calentamiento atmosférico muy alto, miles de veces mayor que

el del CO2. Además, participan en forma protagónica en la destrucción catalítica del ozono

estratosférico. Sus tasas de producción han comenzado a descender a nivel mundial, a partir de la

entrada en vigencia del Protocolo de Montreal en 1989 (Figura 5.2). En Uruguay su uso cesó en 2009.

Figura 5.2 Evolución de las emisiones de CFC según la US-NOAA

5.7 Metales

El origen de los metales en la atmósfera es muy variado. Por ejemplo, la porción inorgánica de las

cenizas emitidas a la atmósfera suele contener varios de ellos.

Los metales se categorizan según la preocupación ambiental que existe en torno a ellos; para algunos

existen redes de monitoreo a nivel mundial, por lo que se consideran de importancia primaria, como por

ejemplo mercurio, plomo, aluminio, hierro.

En general los metales son tóxicos sistémicos, es decir, actúan sobre un cierto sistema u órgano blanco.

Un caso particular que debe mencionarse es el del plomo, que durante mucho tiempo integró la lista de

contaminantes atmosféricos criterio de la OMS y aún integra la de Estados Unidos. El plomo (Pb) es un

metal pesado no ferroso y uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre. Como aparece

como impureza en muchos minerales con usos muy diversos, está presente también en el polvo emitido

por muchísimas fuentes, es decir, en el material particulado, preferentemente en las fracciones de menor

diámetro. Es emitido tanto por fuentes naturales como antropogénicas. Históricamente, las mayores

emisiones antropogénicas de Pb se asociaron con el uso de tetraetilo de plomo como antidetonante



en gasolinas. Actualmente hay varios procesos industriales que emiten óxidos de plomo, como la

combustión de carbón y la fundición de metales, entre otros.

El plomo se acumula en el organismo, por un lado porque resulta de difícil remoción para el organismo

humano pero por otro porque el propio organismo lo “confunde” con calcio, por ser ambos elementos

de valencia +2. La intoxicación aguda, que por lo general tiene que ver con exposición ocupacional,

produce un cuadro abdominal que se designa como cólico saturnino.

La intoxicación crónica genera efectos de gravedad, muchos de los cuales no son reversibles a menos

que la exposición haya sido moderada; es necesario recurrir a tratamientos médicos especiales, como

la quelación, para intentar descontaminar el organismo y revertir las alteraciones constatadas.

El plomo inhibe la síntesis de la hemoglobina en los glóbulos rojos por lo que causa anemia; daña el

funcionamiento del hígado y riñones; produce insuficiencia respiratoria; y causa daños neurológicos a

nivel del sistema nervioso central (saturnismo). Los niños con altos niveles de plomo en la sangre

presentan desórdenes en su comportamiento social y desarrollo mental restringido con efectos

neuroconductuales irreversibles, entre ellos la reducción de su capacidad de aprendizaje.

El plomo se acumula en los tejidos de mamíferos y aves propios del ambiente urbano y puede tener

incidencia, por ejemplo, en el desarrollo de los huevos de las aves o en el sistema óseo de los mamíferos.

El contenido de plomo en sangre en perros es indicador del nivel de contaminación atmosférica por Pb.

Este método fue desarrollado por la Facultad de Química de la UdelaR hace casi dos décadas.

La medida principal para reducir las emisiones de plomo al ambiente ha sido la sustitución del tetraetilo

de plomo empleado como antidetonante en gasolinas por otro agente que permita obtener el efecto

buscado. En nuestro país esto ocurrió en 2003. Se pasó entonces al uso del MTBE (metil-tertbutil-éter)

como antidetonante; actualmente se emplea con ese fin un producto orgánico que se conoce como

“aditivo multifuncional” y que es un producto dispersante-detergente.

A título informativo, en la Tabla 5.1 se presentan las principales consecuencias de la exposición

ocupacional a vapores metálicos en ambientes de trabajo.

5.8 Agentes Biológicos

Los agentes biológicos incluyen microorganismos (bacterias, virus, protozoarios), hongos, algas, polen.

Algunos agentes biológicos tienen el potencial de trasmitir enfermedades y por ello se consideran como

agentes patógenos; es el caso de muchas bacterias, virus u hongos.

Otros, como el polen, la “pelusa” (vilano) de los plátanos en primavera o el pelo de mascotas, tienen

efectos alérgenos3.

3 Como se indicó en el Módulo Introductorio, la alergia es una reacción del organismo para defenderse de un agente que no

debería representar un riesgo. Los agentes alérgenos producen efectos diferenciales en la población expuesta, según sea la

susceptibilidad individual de los receptores.



Tabla 5.1 Consecuencias de la exposición ocupacional a vapores metálicos en procesos de soldadura (tomado

de www.aepsal.com)

Intoxicación aguda Intoxicación crónica

Aluminio Encefalopatía (pacientes de diálisis) Enfermedad de Shaver (fibrosis pulmonar)

Berilio Irritación de vías aéreas superiores:

neumonitis química, fiebre de los metales

Fibrosis pulmonar.

Cutánea: granulomas.

Cancerígeno de pulmón.

Cadmio

Absorción respiratoria: fiebre de los metales,

neumonitis química, edema de pulmón.

Absorción digestiva: dolor abdominal,

náuseas, vómitos, diarrea.

Rinitis: perforación del tabique nasal, anosmia,

bronquitis, enfisema.

Pigmentación amarilla en los dientes.

Nefropatía cádmica: tubulopatía proximal.

Cancerígeno de pulmón y de próstata.

Cobalto Alteraciones respiratorias.

Alteraciones digestivas.

Dermatitis de contacto.

Fibrosis pulmonar.

Cobre

Fiebre de los metales.

Alteraciones digestivas.

Insuficiencia hepática.

Insuficiencia renal.

Perforación del tabique nasal.

Coloración verdosa de piel, uñas, pelos.

Dermatitis de contacto.

Alteraciones hepáticas.

Cromo

Gastrointestinal: dolor abdominal, náuseas,

vómitos, diarrea, hemorragia intestinal.

Insuficiencia renal aguda por necrosis tubular

Insuficiencia hepática

Coagulopatía

Cutánea: úlceras 5 – 10 mm indoloras, dorso de

manos y dedos. Dermatitis de contacto.

Respiratoria: rinitis, úlcera, perforación del tabique

nasal.

Cancerígeno de pulmón y senos nasales y

paranasales.

Manganeso Neumonitis química: neumonía mangánica

Alteraciones respiratorias.

Cuadro neuropsiquiátrico: psicosis mangánica.

Síndrome Parkinsoniano, con hipertonía y temblor

de extremidades inferiores.

Níquel Fiebre de los metales

Respiratoria: rinitis, perforación del tabique nasal.

Sinusitis, anosmia.

Cutánea: dermatitis de contacto.

Cancerígeno de pulmón y senos nasales y

paranasales.

Plomo

Digestivas: cólico saturnino, dolor, vómitos,

estreñimiento.

Encefalopatía saturnina: convulsiones, coma,

muerte.

Renales: albuminuria, cilindruria, oliguria.

Hepáticas: de citosis a necrosis hepática.

Alteraciones hematológicas (anemia saturnina).

Alteraciones digestivas (constipación).

Sistema nervioso central: cefalea, insomnio,

alteraciones del carácter y memoria.

Sistema nervioso periférico: polineuropatía motora

extremidades superiores.

Hipoespermia.

Hipertensión arterial por afección renal.

Enfermedad renal crónica.

Zinc Fiebre de los metales. Es el metal en el que

se da con mayor frecuencia.

Respiratoria: rinitis, perforación del tabique nasal.

Cutánea: dermatitis de contacto.

Ocular: conjuntivitis. Alteraciones retinianas.

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6 Emisiones a la atmósfera

El desarrollo de este capítulo se centra en emisiones de contaminantes químicos, ya sea en forma de gases,

partículas o aerosoles.

6.1 Métodos de dispersión

La dispersión de los contaminantes en la atmósfera depende de varios factores: naturaleza física y química

de la emisión, temperatura de la emisión, características meteorológicas del ambiente receptor, ubicación

de la fuente en relación con obstáculos al movimiento del aire, etc.

Los principales métodos de dispersión en la atmósfera son tres (Figura 6.1):

Difusión (se asocia con mezcla de masas de diferente concentración)

Convección (vinculada con fenómenos de transporte vertical)

Advección (asociada con fenómenos de transporte horizontal)

Difusión atmosférica Convección Advección

Figura 6.1 Métodos de dispersión de contaminantes en la atmósfera

6.1.1 Difusión

Es el más lento de los métodos de dispersión, y el de menor alcance espacial. Se vincula a la dispersión de

una masa de alta concentración en el seno de otra de baja concentración, tendiendo a lograr uniformizar

las concentraciones. Se reconocen dos escalas para el proceso de difusión: difusión molecular y difusión

turbulenta.

6.1.2 Convección

Se refiere a movimientos de transporte vertical que tienen su origen en una causa mecánica o térmica.

En general, se aplica el término al movimiento de ascensión de una masa de aire caliente ubicada

originalmente por debajo de una masa de aire frío, tenga o no una velocidad inicial significativa. Es un

proceso muy rápido y en función de la velocidad y la temperatura de la emisión, puede tener un gran

alcance.



6.1.3 Advección

Es una forma de transporte horizontal de contaminantes que se asocia fundamentalmente con el

arrastre de los mismos a causa del viento. Depende, por lo tanto, del patrón físico de vientos

(intensidad y dirección), lo que redunda en complejos patrones de dispersión. En cualquier caso,

genéricamente es el método de dispersión de mayor alcance.

Los mayores niveles de contaminación se registran a favor de la dirección del viento, pero como dicha

dirección varía a lo largo del día, todo estudio debe vincularse a un modelo o un análisis cuidadoso de

las condiciones de cada caso en particular.

6.2 Factores que afectan la evolución de los contaminantes en la atmósfera

Una vez emitido, la distribución de un contaminante en el ambiente dependerá de diferentes factores,

algunos propios del contaminante y de las condiciones de emisión y otros que dependen de las

condiciones del entorno y la meteorología (velocidad del viento, temperatura ambiente, gradiente de

temperatura, humedad, etc.).

6.2.1 Incidencia de las características de la emisión

Los principales factores de interés son la velocidad y temperatura de salida de la emisión, y las

características del contaminante en cuanto a peso, forma, tamaño, etc.

La velocidad y temperatura de la emisión inciden directamente en el ascenso que la misma logra antes de

que el principal mecanismo de dispersión pase a ser la advección. La distancia vertical recorrida por la

emisión, que se relaciona con su energía térmica y cinética, se denomina sobreelevación del penacho

(ΔH). A mayor sobreelevación del penacho, mayor será la dispersión esperada.

6.2.2 Incidencia de las características del entorno

CONDICIONES METEOROLÓGICAS

Temperatura: Lo que interesa a los efectos de la dispersión de contaminantes es la variación de la

temperatura en función de la altura (condición de estabilidad atmosférica). Para minimizar los niveles de

inmisión, es condición favorable la existencia de una capa de inversión por debajo del punto de emisión

pues reduce las posibilidades de que los contaminantes regresen rápidamente a tierra.

Viento: Los mecanismos advectivos son muy importantes dentro de los procesos de dispersión

atmosférica. Se debe considerar la velocidad, dirección y sentido del viento. Aunque el problema es mucho

más complejo, en primera instancia se puede decir que el nivel ambiental de un cierto contaminante

resulta inversamente proporcional a la velocidad del viento en el punto de emisión.

Precipitaciones: En general la lluvia actúa como un sistema de “lavado a contracorriente” cuyo efecto

principal consiste en trasladar el punto de máxima concentración a un sitio mucho más próximo a la fuente

emisora. Una lluvia intensa y breve tiene gran capacidad de arrastre y es capaz de modificar por

enfriamiento las condiciones de estabilidad de las capas inferiores de la atmósfera. Una lluvia muy fina

puede mantener los contaminantes en suspensión. Cuando la humedad relativa supera el 75 %, actúa

como una llovizna débil y persistente que afecta el funcionamiento de los mecanismos de dispersión.



TOPOGRAFÍA, PRESENCIA DE OBSTÁCULOS

La topografía influye marcadamente sobre los niveles esperables de contaminación atmosférica. Una zona

en general plana permitirá que los mecanismos de dispersión ocurran libremente sin imponerles

modificaciones, pero la presencia de agentes que obstaculicen la normal circulación del aire redundará en

una alteración de los patrones de dispersión al modificar la velocidad del viento o los ciclos de

calentamiento - enfriamiento de la superficie terrestre.

Los dos ejemplos más claros los constituyen los vertidos en valles cerrados y las emisiones en ambiente

urbano. En el primer caso, la formación de una inversión de temperatura sobre el valle conduce a que

durante la noche se precipite a tierra gran parte de los agentes contaminantes presentes en la atmósfera;

por su parte, la circulación de aire que ocurre sobre una zona deprimida cercada por elevaciones conduce

a un incremento de las inmisiones en la falda de los montes circundantes (Figura 1.8). Por otro lado, la

complejidad de la topografía urbana influye en el movimiento de las masas de aire, disminuyendo su

velocidad por la presencia de edificios y generando patrones locales de turbulencia asociados con la

disposición de las calles.

El efecto denominado “isla caliente” o “isla de calor” (ver Figura 6.2) se refiere al área urbana en que la

temperatura es significativamente superior a la de las áreas circundantes no urbanizadas, debido a

actividades antrópicas. El calentamiento de edificios y pavimentos juega un importante rol en este

microclima, ya que favorece la aparición de brisas urbanas y circulaciones cíclicas de las masas de aire frío

de la periferia debido al ascenso del aire caliente del interior de la ciudad, provocando una situación de

bajas presiones que atraen las masas de aire frío desde la periferia hasta el interior. Estos hechos

contribuyen a hacer más compleja o, en todo caso, a dificultar la dispersión de los contaminantes.

Figura 6.2 Formación de la isla de calor (tomado de Echeverri, 2012)

6.3 Descarga de fuentes puntuales. Plumas o penachos.

La descarga de fuentes puntuales fijas se efectúa usualmente a través de chimeneas, cuya altura

geométrica debe diseñarse de modo de minimizar los niveles de inmisión. La emisión más su estela es lo

que se denomina pluma o penacho. La forma del penacho está vinculada a la relación entre las

características de la emisión y la situación meteorológica reinante en el momento y lugar en que ésta

ocurre.



En la Figura 6.3 se muestran distintos tipos de penacho y se relacionan con las condiciones atmosféricas.

La forma que adopta el penacho no está únicamente determinada por el gradiente de temperatura

atmosférico, sino que es el producto de una serie de procesos interactivos más complejos, entre los que

cabe citar la turbulencia y el perfil de velocidades del viento.

PENACHO CÓNICO

Atmósfera neutra. Baja turbulencia en la atmósfera, menor

incidencia de efectos térmicos.

Vientos moderados a fuertes.

La mayor parte del material se deposita lejos de la fuente emisora.

El ángulo de apertura de la generatriz del cono es del orden de 10.

PENACHO TUBULAR O DE CINTA

Fuerte estabilidad atmosférica (emisión en una capa de inversión)

Ausencia de vientos y turbulencia mecánica muy escasa.

Por debajo hay aire más denso, que impide que la emisión baje, y por

encima hay aire menos denso, que actúa como un “techo” para la

dispersión vertical.

PENACHO ONDEADO O SERPENTEANTE

Atmósfera inestable. Capa bien mezclada, con gran desarrollo de

procesos convectivos.

Vientos ligeros, asociados con el calentamiento de la superficie

terrestre. Si bien hay tendencia a dispersar los contaminantes,

pueden registrarse altas concentraciones cerca del foco emisor.

PENACHO HORIZONTAL DESCENDENTE O

APRISIONADO

Emisión por debajo de una capa de inversión.

La capa en que se emite tiene escasa turbulencia.

Los valores de inmisión resultantes son elevados.

PENACHO HORIZONTAL ASCENDENTE O

ANTIFUMIGANTE

Emisión por encima de una capa de inversión.

El contaminante no regresa a la tierra.

Característico del atardecer, con atmósfera despejada. Es el penacho

más favorable en cuanto a valores de inmisión esperados.

PENACHO FUMIGANTE

Emisión por debajo de una capa de inversión (caso particular de

penacho horizontal descendente en condiciones de inestabilidad).

La capa en que se emite tiene gran turbulencia. Los movimientos

vorticosos resuspenden el material ya depositado. Es la situación

más desfavorable en cuanto a inmisión.

Figura 6.3 Principales formas de penachos



6.4 Modelos de dispersión de contaminantes en la atmósfera

6.4.1 El penacho gaussiano

Para el cálculo de niveles de inmisión a partir de la emisión de fuentes puntuales suele emplearse el

modelo de penacho gaussiano. En ciertas hipótesis bastante amplias y razonables, la ecuación del

penacho gaussiano es una solución explícita de la Ley de Fick (ecuación general de dispersión) que

permite calcular los niveles de inmisión a cierta distancia de una fuente puntual (usualmente entre 300

m y 10.000 m) cuando se conocen la altura geométrica de la chimenea (su altura física); la altura

efectiva (es la altura hasta la que subiría la emisión en ausencia de capas de inversión, hasta anular su

energía inicial, térmica y cinética, es decir: altura efectiva = altura geométrica + sobreelevación del

penacho o bien H = hG + Δh); la dirección del viento y el módulo de su velocidad u; y los coeficientes

de dispersión de Pasquill-Gifford σy y σz que dependen de la condición de estabilidad atmosférica.

Para una fuente emisora situada a una altura efectiva z = H, la ecuación del penacho gaussiano es:

Figura 6.4 Esquema del penacho gaussiano

En el caso en que se considere que ocurre reflexión en z = 0 (es decir, se supone que la tierra no se

comporta como un sumidero), se suele aplicar el “método de las imágenes” e introducir una fuente virtual

situada a altura z = -H. En este caso, la ecuación resulta ser:

C x y zQ

ue

y z

y z H

y z( , , )(

( ))

2

1

2

2

2

2

2

C x y zQ

ue e e

y z

y z H z H

y z z( , , ) ( )( )

( ) ( )

2

1

2 2 2

2

2

2

2

2

2



Figura 6.5 Método de las imágenes

En ambos casos los valores de los coeficientes de dispersión σy y σz dependen de las condiciones de

estabilidad de Pasquill-Gifford, que deducen el estado de la atmósfera en función de parámetros

meteorológicos de observación directa: la velocidad del viento, la insolación diurna y la nubosidad

nocturna. Las categorías se designan según se indica en la Tabla 6.1.

Tabla 6.1 Estados de la atmósfera según Pasquill y Gifford

Categoría Descripción

A Fuerte inestabilidad

B Moderada inestabilidad

C Ligera inestabilidad

D Neutralidad

E Ligera estabilidad

F Fuerte estabilidad

G Inversión

6.4.2 Condiciones de estabilidad atmosférica según Pasquill-Gifford

En la aplicación del modelo gaussiano es de singular importancia la elección adecuada de los

coeficientes de dispersión, los que dependen del estado de la atmósfera y de la distancia x desde la

fuente emisora. El comportamiento de los coeficientes se muestra en los gráficos de Turner (Figura

6.6). Sus valores pueden leerse desde estos ábacos o calcularse aplicando las ecuaciones de Gifford.

Zona de reflexión

Fuente

real

Fuente

imagen



Figura 6.6 Ábacos de Turner. Izquierda: σy = σy(x); derecha: σZ = σZ(x)

7 Normativa

7.1 Aspectos generales

Las normas relativas a contaminación atmosférica se refieren a niveles admisibles para emisiones desde

fuentes fijas y desde fuentes móviles, así como a calidad del aire o niveles de inmisión en espacios abiertos.

Conviene señalar en primer término la diferencia entre estándares y criterios. Se designan como

estándares a valores que tienen fuerza legal, por lo que su no cumplimiento o violación está sujeto,

cuando corresponda, a las puniciones que prevea la ley. En cambio, los criterios son o valores

numéricos o enunciados descriptivos recomendados para mantener un determinado nivel de calidad

del recurso en cuestión, que se asocia con un cierto uso del mismo (por ejemplo, criterios para que sea

seguro respirar el aire en un cierto ambiente). Son, entonces, recomendaciones; resultan de

investigaciones científicas o tecnológicas, estudios estadísticos o epidemiológicos. No tienen fuerza

legal salvo que les sea conferida explícitamente a través de algún acto jurídico.

Las normas de emisión procuran acotar la cantidad de contaminantes que se emiten a la atmósfera

desde fuentes fijas o móviles. Esto permite que los emisores sean pasibles de sanciones (multas o

incluso la clausura de la fuente, en determinadas condiciones), si sus emisiones exceden los valores

reglamentarios. No hay una única unidad en que se encuentren expresados Los valores de las normas

de emisión pueden expresarse de diferente manera, según se refieran a concentraciones, como por

ejemplo mg/m3, mg/Nm3 (mg por metro cúbico en condiciones normales de presión y temperatura); a

carga contaminante, como por ejemplo kg/hora o kg/día; o a valores específicos, como podría ser el

caso de kg/ton producida o kg/kg de materia prima procesada, etc.



Las normas de inmisión están fundamentadas en criterios técnicos y epidemiológicos para garantizar la

preservación de la salud humana, de otras especies animales y vegetales, y para evitar el daño a bienes

materiales. Expresan valores de concentración máxima admisible de diversos contaminantes que no

deben ser sobrepasados si se desea respetar los criterios mencionados.

Las normas de inmisión permiten evaluar la calidad del aire pero no asociarla con ninguna causa en

particular, porque los valores de inmisión son el resultado de la incidencia conjunta de todas las fuentes

de emisión del contaminante en cuestión. También permiten definir criterios para estados de riesgo o de

alerta a la población, que en las grandes ciudades están en general asociados con la densidad del tránsito

y las condiciones atmosféricas.

7.2 Decreto 135/021

El Decreto de Calidad de Aire vigente en Uruguay se sancionó el 4 de mayo del corriente año 2021.

Considera aspectos de calidad de aire (inmisión), expresados a modo de objetivos, y de emisiones desde

fuentes fijas y móviles, expresados como estándares de emisión. Sus principales pautas se reseñan en este

capítulo.

7.2.1 Objetivos de calidad de aire

El Decreto 135/021 plantea inicialmente algunos criterios generales y luego, un conjunto de objetivos de

calidad de aire que están vigentes hasta el 31/12/2023 y otros –más estrictos- que entrarán en vigencia el

1º de enero de 2024. Es conveniente mencionar previamente a qué se refiere el término “objetivo” en

este caso.

Los valores objetivo u objetivos de calidad ambiental se refieren a metas de mejora que se fijan

voluntariamente por parte de los tomadores de decisión, tomando en cuenta las prioridades

nacionales, la asignación de recursos y los plazos para alcanzar tales metas. Para que un objetivo de

calidad ambiental pueda ser considerado como tal y no como una mera aspiración o declaración de

intenciones, debe tener asociados los correspondientes planes de acción, recursos y plazos. Se suelen

aplicar como instrumentos en la planificación, por lo que resultan ser escalones o pasos sucesivos en

programas de mejora de la calidad ambiental.

Es importante notar que los niveles de inmisión se plantean como objetivos de calidad ambiental y no

como límites que no pueden excederse. Los objetivos de calidad de aire actualmente vigentes se sintetizan

en la Tabla 7.1 Luego, los que serán de aplicación a partir del 1º de enero de 2024, se encuentran en la

Tabla 7.2. Se plantea luego la necesidad de establecer guías, protocolos e instructivos para la evaluación

de la calidad del aire, en función de cuyos resultados podría resultar necesario diseñar y aplicar planes de

acción para mejorar la calidad del aire y satisfacer los valores objetivo que en su momento corresponda,

según se trata de un momento anterior o posterior al 1º de enero de 2024.

Tabla 7.1 Objetivos de calidad del aire. Aplicables desde la publicación del Reglamento 135/021 hasta el 31 de diciembre de 2023

Contaminante Período(1) Concentración(2)

(µg/m3) Tolerancia(3) No se podrá exceder:

Monóxido de Carbono 1 hora 30000 ---

8 horas móviles 10000 ---

Dióxido de Nitrógeno 1 hora 200 260 μg/m3 en 18 horas al año

Anual 40 ---





Ozono Máxima diaria(4) 100 160 μg/m3 en 25 días en promedios de 3 años

Dióxido de Azufre 1 hora 300 450 μg/m3 24 horas en el año

Anual 50 125 μg/m3 en 3 días en el año

PM2.5 24 horas 35 54 μg/m3 en 30 días al año

1 año 25 ---

PM10 24 horas 75 112 μg/m3 en 15 días al año

1 año 30 ---

Plomo 1 año 0,5

Azufres Reducidos Totales

30 minutos 10 15 μg/m3 hasta 40 veces en el año en promedios de 30 minutos

24 horas 7 11 μg/m3 hasta 10 días en el año (1) Por período se entiende la media aritmética de los datos correspondiente al tiempo que en cada caso se indica. El

período de medición de 1 hora sólo será de aplicación en los monitoreos continuos. (2) Las mediciones de concentración corresponden a T = 293 K y P = 1013 hPa. (3) El exceso en el nivel de concentración de cada parámetro no podrá superar el valor máximo que se indica, en el tiempo

que se señala. (4) Máxima diaria es el valor resultante de los promedios móviles octohorarios.

Tabla 7.2 Objetivos de calidad del aire. Aplicables a partir del 1º de enero de 2024



Monóxido de Carbono 1 hora 30000 ---

8 horas móviles 10000 ---

Dióxido de Nitrógeno 1 hora 200 260 μg/m3 en 18 horas al año

Anual 40 ---

Ozono Máxima diaria(4) 100 160 μg/m3 en 25 días en promedios de 3 años

Dióxido de Azufre 1 hora 300 450 μg/m3 24 horas en el año

Anual 20 95 μg/m3 en 3 días en el año

PM2.5 24 horas 25 38 μg/m3 en 30 días al año

1 año 15 ---

PM10 24 horas 50 75 μg/m3 en 15 días al año

1 año 20 ---

Plomo 1 año 0,5

Azufres Reducidos Totales

30 minutos 10 15 μg/m3 hasta 40 veces en el año en promedios de 30 minutos

24 horas 10 11 μg/m3 hasta 10 días en el año (1) Por período se entiende la media aritmética de los datos correspondiente al tiempo que en cada caso se indica. El

período de medición de 1 hora sólo será de aplicación en los monitoreos continuos. (2) Las mediciones de concentración corresponden a T = 293 K y P = 1013 hPa. (3) El exceso en el nivel de concentración de cada parámetro no podrá superar el valor máximo que se indica, en el tiempo

que se señala. (4) Máxima diaria es el valor resultante de los promedios móviles octohorarios.

7.2.2 Estándares de emisión desde fuentes fijas

El capítulo III del Decreto comienza por definir, en su artículo 10, los principales conceptos que se aplicarán

después4:

4 Los resaltados no están en el Decreto, se han puesto sólo a efectos de facilitar la lectura.



Artículo 10.

(Definición). A los efectos del presente reglamento, los estándares de emisión de fuentes fijas

corresponden a la concentración máxima admisible de gases o partículas generados por un proceso u

operación antrópicos o con participación humana, localizable en un lugar geográfico determinado.

Se entiende por fuente fija puntual, cualquier edificación o instalación donde se realizan operaciones

que dan origen a la emisión al aire de compuestos que se evacuan o liberan por una chimenea o lo que

oficie como tal.

Por fuentes fijas difusas se entienden aquellas emisiones que no se encuentran canalizadas a través de

un punto de descarga, como las que provienen de la manipulación de sustancias volátiles (como los

solventes), emisiones de gases olorosos, fugas de equipos, tanques de mezcla, liberación de polvo por

operaciones de transporte, emisiones generadas en unidades de tratamiento de efluentes y residuos o

en almacenamientos de materiales sólidos, entre otros.

Luego, en el artículo 11 se establecen cuáles son las fuentes fijas comprendidas en el Decreto y en el

artículo 12, las que quedan excluidas. El artículo 13 estipula que los estándares son de obligado

cumplimiento en condiciones de régimen5.

Artículo 11

(Alcance). Los estándares de emisión serán de aplicación y deberán ser cumplidos por toda fuente fija

puntual, ya sea nueva o existente a la fecha de publicación del presente decreto, que tenga algún tipo

de emisión al aire, dentro de algunas de las actividades o ramos de actividad siguientes:

a) combustión para generación de energía,

b) fabricación de clinker y cal,

c) co-procesamiento en hornos de clinker,

d) fabricación de papel y celulosa,

e) fabricación de ácido sulfúrico y fertilizantes,

f) refinación de petróleo,

g) fundición de metales y acería,

h) incineración de residuos6, y,

i) otras actividades no comprendidas en las anteriores.

Cuando en una misma instalación o emprendimiento se desarrolle más de una de las actividades

referidas, se deberá cumplir con los estándares de emisión correspondientes a cada una de ellas, y,

cuando corresponda, con los niveles máximos aplicables a los Compuestos Orgánicos Volátiles.

Artículo 12

(Excepciones). Quedan exceptuados de lo dispuesto en el artículo anterior, los pequeños emisores de

fuentes fijas puntuales, entendiendo por tales:

a) los emisores comprendidos en el sector residencial, cuando se trate de viviendas unitarias o con

sistemas de calefacción individual;

5 Los resaltados no están en el Decreto, se han puesto sólo a efectos de facilitar la lectura.

6 El artículo 27 indica que están excluidos los sistemas e incineración de residuos sanitarios, por estar bajo las disposiciones del Decreto 586/009.



b) los emisores del sector residencial, servicios y comercio, que tengan asociados procesos de

combustión con potencia térmica inferior a 0,5 MW (medio megawatt); y,

c) los emisores de otras actividades que por su poca significación el Ministerio de Ambiente resuelva

que deben integrarse a la categoría de pequeños emisores.

Artículo 13

(Cumplimiento). Los estándares de emisión serán de cumplimiento obligatorio en condiciones de

operación en régimen. La tolerancia de salida de régimen será determinada en cada caso por la

Dirección Nacional de Medio Ambiente. Para el caso de procesos discontinuos (batch) los estándares

de emisión serán de aplicación durante todo el periodo en que se encuentren en funcionamiento.

Se establece además algunas disposiciones para otros emisores no mencionados en el artículo 11.

También se establecen los lineamientos para monitoreo, trasmisión/reporte de datos a la Autoridad

Ambiental y los niveles de tolerancia. A estos últimos se refiere el artículo 32:

Artículo 32

(Niveles de tolerancia). Los niveles de tolerancia en el no cumplimiento de los estándares de emisión

seguirán los siguientes criterios:

a) Monitoreos continuos: él 90% de todos los valores medios diarios de un año calendario deben

estar por debajo de los estándares de emisión.

Los valores medios diarios son el resultado del promedio de mediciones con una frecuencia de 10

minutos o menor.

Ningún valor medio diario puede exceder en 130 % (ciento treinta por ciento) del estándar de

emisión.

b) Monitoreos discretos: el valor límite de emisión corresponde al máximo establecido como

estándar de emisión en el presente reglamento.

A esos efectos, al momento de la toma de cada muestra, los emprendimientos deberán estar

operando como mínimo al 90 % (noventa por ciento) de la capacidad de operación promedio de

los últimos 12 (doce) meses. Dicho porcentaje de operación deberá estar basado en los datos del

tipo y consumo de combustible, de la producción o de la carga, según corresponda.

Se crea la Autorización de Emisión, que el Ministerio deberá explicitar en todos sus términos en cuanto a

contenidos y tramitación en un plazo de no más de seis meses desde la publicación del Decreto, que

resulta obligatoria para las actividades mencionadas en el artículo 35. Se trata de una autorización que

deberá renovarse cada tres años y que, en el caso de nuevos emisores, deberá tramitarse antes de iniciar

la fase de operación. Para emisores existentes, el Ministerio de Ambiente establecerá un calendario por

rubro para la adecuación delas emisiones, de modo que en un lapso máximo de cinco años se haya

regularizado la total de las fuentes.

Artículo 35

(Autorización de emisión). Requerirán contar con Autorización de Emisión vigente, las actividades que

se detallan a continuación, sean las mismas de titularidad pública o privada:



a) La industria manufacturera definida según la clasificación Internacional Industrial Uniforme de

las Naciones Unidas en su última versión vigente, adaptada para el Uruguay por el Instituto

Nacional de Estadística.

b) El fraccionamiento o almacenamiento de sustancias y productos peligrosos, cuando involucren

sustancias volátiles.

c) Las entidades de reciclado, tratamiento y o disposición final de residuos sólidos de cualquier tipo,

de las cuales se deriven emisiones a la atmósfera.

d) La generación de energía eléctrica, cuando de esta actividad se generen emisiones a la atmósfera.

e) Otras actividades que involucren procesos de combustión de potencia térmica superior a 40 MW.

f) Aquellas otras actividades que así lo disponga el Ministerio de Ambiente.

El Ministerio de Ambiente establecerá las condiciones para la efectiva aplicación del presente

reglamento a las actividades comprendidas, así como determinará el alcance de las mismas, teniendo

en cuenta la magnitud y dimensión de la actividad, y la significancia de la emisión.

7.2.3 Estándares de emisión desde fuentes móviles

Al igual que en el caso de fuentes fijas, el capítulo del Decreto 135/021 referente a fuentes móviles

comienza con las definiciones y alcance (artículos 41 y 42). Se aclara que la normativa no resultará de

aplicación para los vehículos que ingresen en forma transitoria al país, aunque deberán tramitar una

autorización temporal de circulación. Adicionalmente, se establece que los vehículos en circulación a la

fecha de sanción del Decreto serán objeto de estrategias coordinadas entre el Ministerio de Ambiente, el

MTOP y el MIEM para reducir sus emisiones de gases y partículas. En lo que sigue, se transcriben los

artículos 41 a 44, que hacen alusión a los puntos mencionados en este párrafo.

Artículo 41

(Definición y alcance). A los efectos del presente reglamento, se entiende por estándares de emisión de

fuentes móviles, los valores máximos de gases y partículas que un motor o vehículo puede emitir bajo

condiciones normalizadas. No quedan comprendidos en este reglamento, las aeronaves cualquiera sea

su tipo, ni los buques y artefactos navales.

Artículo 42

(Prohibición). A partir del plazo de 2 (dos) años, contados a partir de la fecha de publicación del presente

decreto, prohíbese la importación de vehículos automotores que no cumplan o no se encuentren

homologados respecto del cumplimiento de los estándares de emisión de fuentes móviles que se

establecen en este reglamento.

Asimismo, en igual plazo, prohíbese la comercialización de vehículos automotores cero km que no

cumplan con las mismas condiciones.

Artículo 43

(Vehículos en circulación). El Ministerio de Ambiente establecerá, en coordinación con el Ministerio de

Transporte y Obras Públicas, el Ministerio de Industria, Energía y Minería y las intendencias, las

estrategias para disminuir las emisiones vehiculares tanto de partículas como de gases, provenientes

del parque vehicular que se encuentre en circulación a la fecha de publicación de este decreto y, en

especial, a la entrada en vigencia de la prohibición prevista en el artículo anterior.



Artículo 44

(Excepción). Los estándares de emisión de fuentes fijas no serán de aplicación a aquellos vehículos que

ingresen al territorio nacional en forma transitoria, sea para competencias, exhibiciones o con destino

a proyectos experimentales para evaluación de tecnologías. El Poder Ejecutivo podrá establecer otras

excepciones temporales.

En todos los casos a los que refiere el inciso anterior, se requerirá la autorización temporal del Ministerio

de Ambiente.

El artículo 45 establece una clasificación de vehículos automotores alineada con la que se emplea a

nivel internacional. La misma se detalla en la Tabla 7.3. Luego, los niveles de emisión se dan en los

artículos siguientes, tomando en consideración la clasificación y el tipo de motor (de encendido por

chispa o por compresión). Los estándares que aparecen en el Decreto son compatibles con la norma

europea Euro 5 (Reglamento (CE) Nº 715/2007).

Tabla 7.3 Categorías de vehículos automotores consideradas en el Decreto 135/021(1, 2)

Tipo Ruedas Asientos Peso(4) PBT Masa de referencia(5)

Livianos Pesados

M Para

transporte de pasajeros

≥ 4 -- --

≤ 2610 kg ˃ 2610 kg M1 -- ≤ 8 (3) --

M2 -- ˃ 8 (3) ≤ 5 Ton

M3 -- ˃ 8 (3) ˃ 5 Ton -- Todos

N

Para transporte de

carga

≥ 4 -- --

≤ 2610 kg ˃ 2610 kg N1 -- -- ≤ 3,5 Ton

N2 -- -- ˃ 3,5 Ton ≤ 12 Ton

N3 -- -- ˃ 12 Ton -- Todos (1) Por vehículo automotor se entiende todo vehículo autopropulsado, apto para circular por carretera, que se mueve por sus

propios medios, que posee por lo menos cuatro ruedas y un sistema de dirección propia, que sirve directamente para el transporte de personas y/o cargas o para tracción de otros vehículos sin motor.

(2) La categorización se basa en la resolución consolidada de las Naciones Unidas sobre la construcción de vehículos (ECE/TRANS/WP.29/78/Rev. 6).

(3) Además del asiento del conductor.

(4) Por peso bruto total o PBT, se entiende el peso máximo del vehículo, constituido por la suma de la tara más su carga útil; siendo la tara el peso propio del vehículo, considerando incluido en él, el peso de los fluidos y del combustible contenido en el depósito (que estará lleno hasta el 90% de su capacidad como mínimo), de las herramientas, accesorios, ruedas de auxilio, extintor de incendio y demás equipamientos necesarios para su funcionamiento, sin conductor, ni pasajeros ni carga; y, la carga útil, la capacidad de carga del vehículo, incluyendo el peso de los usuarios.

(5) Por masa de referencia se entiende la tara del vehículo, incrementada en un valor uniforme de 100 kg.

8 Índices de calidad del aire

8.1 Aplicaciones

Los índices de calidad de aire se crearon para trasmitir a la población, en un lenguaje llano y fácil de

comprender, cuál es la condición de calidad del aire en cierto momento y en cierto lugar. Sirven para

difundir a la población, información acerca del estado de calidad del aire en función de datos que se

obtienen en tiempo real, por ejemplo en la red telemétrica de monitoreo de calidad de aire de una ciudad,

de modo de advertir acerca de áreas en las que no es conveniente circular o si debe declararse una

situación de emergencia ambiental.



En general, los índices se obtienen a partir de los valores de concentración de algunos de los siguientes

seis parámetros (o de todos ellos): CO, partículas, SO2, O3, NO2 y polvo inhalable.

Se suelen construir a partir de funciones lineales segmentadas donde los puntos de inflexión marcan los

distintos patrones de calidad. A través de esas funciones que asocian las concentraciones de cada

contaminante con un valor del índice, se obtiene un patrón de calidad de aire referido a cada uno de los

contaminantes en cuestión. El valor que se informa a la población suele corresponder, por criterio

preventivo y de seguridad, al peor de los patrones de calidad de aire que se obtiene en un momento dado

para cada uno de los contaminantes considerados.

8.2 El Índice de Calidad de Aire de Montevideo ICAire

El Índice de calidad de Aire de Montevideo, ICAire, es un valor representativo de los niveles de

contaminación atmosférica asociados a una zona determinada en un cierto tiempo de monitoreo. Se

calcula a partir de una función, que tiene en cuenta los niveles de calidad recomendados por diferentes

organismos internacionales. Considera los valores medidos obtenidos para los contaminantes que se

muestrean en la red de monitoreo de calidad de aire de Montevideo: partículas totales (PTS), PM10,

humo negro, SO2, NO2, CO y ozono.

El Índice se calcula para cada contaminante por separado en cada una de las estaciones de muestreo que

integran la red de monitoreo de la ciudad. Se asigna un valor de 100 a la concentración en el aire de ese

contaminante a partir de la cual la Organización Mundial de la Salud (OMS) considera que se supera el

valor deseable en el aire urbano. En consecuencia, un ICAire menor o igual a 100 corresponde a la

calificación de buena o aceptable para las actividades que se realizan al aire libre. Los puntos de cambio

de nivel para cada uno de los contaminantes considerados se indican en la Tabla 8.1 y la Figura 8.1

Se calcula el valor del ICAire en cada caso y luego se define el valor a informar, que se publica

semanalmente en el sitio Web de la Intendencia de Montevideo junto con los mapas de calidad de aire

de la ciudad obtenidos a partir de las mediciones realizadas. El ICAire se reporta con los resultados

obtenidos en la semana anterior, por lo que no constituye un índice predictivo sino informativo. En

cada estación se informa el peor valor (o sea, el más alto) obtenido en la semana considerada. También

se indica cuál fue el parámetro crítico, es decir, el que presentó el nivel más alto en el ICAire.

Tabla 8.1 Valores máximos de cada parámetro para cada nivel del ICAire

Parámetro (µg/m3) PTS PM10 Humo

Negro SO2 NO2 CO O3

ICAire Calidad Lapso de muestreo

(horas) 24 24 24 24 1 8 1

Nivel 1 60 50 60 60 100 4,5 80 50 Buena

Nivel 2 150 100 150 150 400 10 160 100 Aceptable

Nivel 3 375 250 250 365 1130 15 400 200 Inadecuada

Nivel 4 625 420 420 1600 2260 30 800 300 Mala

Nivel 5 875 500 500 2100 3000 40 1000 400 Muy Mala



Figura 8.1 Funciones continuas a trazos que definen el ICAire Montevideo

La descripción de las categorías de calidad de aire correspondientes a los diferentes valores de ICAire se

transcribe a continuación y se resume en la Tabla 8.2.

Tabla 8.2 Categorías de calidad de aire según ICAire

Nivel 1 0 a 50 Buena Situación favorable a la realización de todo tipo de actividades

Nivel 2 51 a 100 Aceptable Calidad aceptable para la mayoría de las personas

Nivel 3 101 a 200 Inadecuada Aparición de molestias en personas sensibles

Nivel 4 201 a 300 Mala Molestias e intolerancia en personas con padecimiento respiratorio

Nivel 5 301 a 400 Muy Mala Aparición de síntomas e intolerancia en la población

Buena: Si el ICAire está entre 0 y 50, se considera que la calidad del aire es satisfactoria y no existe riesgo para

actividades al aire libre.

Aceptable: Si el ICAire se encuentra entre 51 y 100, la calidad del aire es aceptable, a pesar de que existen

algunos contaminantes presentes en el aire, los niveles en que se encuentran no presentan riesgos para la

mayoría de la gente, siendo posible que algunas personas especialmente sensibles se vean afectadas.

Inadecuada: Aparición de molestias en personas sensibles cuando el ICAire está entre 101 y 200. En general,

la mayoría de la gente no se ve afectada.



Mala: Cualquier persona puede comenzar a sentir efectos en salud. Los valores de ICAire entre 201 y 300

pueden provocar efectos severos en los individuos sensibles.

Muy mala: Valores de ICAire mayores a 301 significan que la presencia del contaminante puede provocar

efectos en salud en cualquier persona.

9 Contaminación urbana

Los problemas de calidad de aire en la ciudad suelen ser complejos, tanto por la multiplicidad de

fuentes y condiciones de emisión que coexisten como por los patrones de circulación de aire

obstaculizados irregularmente por los edificios, los gradientes térmicos que derivan no sólo de las difi-

cultades de ventilación sino de las actividades antropogénicas que normalmente entregan al medio un

caudal calórico no despreciable y los fenómenos atmosféricos particulares, incluidos los derivados del

fenómeno de isla caliente.

9.1 Esmog Ácido y Esmog Fotoquímico

El término esmog o neblumo (castellanización del término inglés “smog”, de smoke -humo- + fog -niebla)

surgió por la necesidad de describir los fenómenos que caracterizaban a la atmósfera londinense a

mediados del siglo XX. Se trataba de situaciones en que los atributos principales eran la opacidad y elevada

densidad del aire, incluso con significativa reducción de la visibilidad.

Esa atmósfera persistentemente opaca, gris, densa, contenía elevadas concentraciones de SO2 y H2SO4,

tanto que hacia 1952 – 1953 se registró un gran número de muertes humanas debido a problemas

respiratorios. En ese caso, se trataba de episodios de esmog ácido, también llamado esmog gris, esmog

sulfuroso o esmog reductor, donde la densa niebla gris mantenía un elevado contenido de ácido sulfúrico

en suspensión y en condiciones de ser respirado (Figura 9.1).

Figura 9.1 Esmog ácido en Londres hacia 1950

Esta forma de contaminación del aire es también capaz de afectar la supervivencia de los vegetales y

la conservación de edificios, estatuas, monumentos y otros materiales, principalmente en zonas

urbanas. Hoy día el esmog ácido no reviste una gran importancia como problema ambiental, ya que su

principal causa está mayormente controlada: el contenido de azufre como impureza en los

combustibles, que se controla por técnicas de desulfurización.

En Uruguay, la planta desulfurizadora de ANCAP comenzó a funcionar en 2013.



Figura 9.2 Formación del esmog ácido

También pueden ocurrir episodios de esmog (es decir, de atmósfera densa con o sin reducción de la

visibilidad) en condiciones muy diferentes a las anteriores. En particular, cuando ocurren en grandes

ciudades en condiciones atmosféricas de poca humedad e intensa radiación solar, favorecidas a veces

por características geográficas particulares, se habla de esmog fotoquímico.

Durante los episodios de “esmog oxidante” o “esmog fotoquímico”, la atmósfera adquiere un aspecto

opaco, amarronado-rojizo, y se mantienen niveles elevados de oxidantes que tienen efectos irritantes

para las personas. También pueden afectar en forma adversa a los vegetales y a algunos materiales.

Figura 9.3. La ciudad de Medellín a las 7:00 (izquierda) y a las 18:00 (derecha)

Los principales contaminantes primarios o precursores del esmog fotoquímico se asocian con emisiones

de fuentes móviles: óxidos de nitrógeno e hidrocarburos. Éstos reaccionan para formar oxidantes

fotoquímicos (O3, PAN, aldehídos), con la energía proveniente de la radiación solar ultravioleta como

catalizador. Esos contaminantes secundarios son agentes irritantes fuertes.

En la Tabla 9.1 se presenta un cuadro comparativo de las principales características del esmog ácido y

del esmog fotoquímico.

http://es.wikipedia.org/wiki/Pek%C3%ADn



Tabla 9.1 Esmog ácido y esmog fotoquímico: comparación

Esmog Ácido Esmog Fotoquímico

Característica Reductor Oxidante

Condición atmosférica Elevada humedad, niebla Elevada radiación solar

Contaminantes primarios SO2 NO, HC

Principales fuentes emisoras Fuentes fijas Transporte terrestre

Contaminantes secundarios H2SO4 O3, NOx, PAN, aldehídos

Duración usual del episodio Días (hasta que se disipe la niebla) Horas de insolación elevada

Intensidad del viento Calma Calma

9.2 Reacciones fotoquímicas

Son aquellas que requieren un aporte de energía adicional para su ocurrencia y ésta es proporcionada por

la luz solar, en forma de radiación luminosa. En efecto, el solo estado termodinámico de los reactivos no

permitiría la ocurrencia de la reacción, pero al recibir un suplemento energético ésta sí tiene lugar. La

energía adicional requerida se puede expresar como un múltiplo de la constante de Planck h de la forma

h· (h = 6,62 x 10-34 J.s), siendo la frecuencia de la onda. Como las ondas de mayor frecuencia son las

comprendidas desde el rango de luz visible hacia las radiaciones ultravioletas (o sea, hacia longitudes de

onda menores), muchas veces la ocurrencia de la catálisis fotoquímica está condicionada a la presencia

de radiación UV. Esto tiene una estrecha conexión con los problemas ambientales globales actuales, ya

que la radiación UV que llega a la Tierra se incrementa progresivamente.

El monóxido de nitrógeno es el principal contaminante primario, más allá de que se emitan también

cantidades menores de dióxido de nitrógeno.

Los contaminantes secundarios principales son un conjunto de oxidantes fuertes, entre los que cabe

mencionar O3, NOx, HC no quemados, PAN, aldehídos. A veces los procesos de esmog fotoquímico también

se relacionan con procesos de acidificación, dado que puede ocurrir formación neta de NOx que se

conviertan luego en HNO3.

Figura 9.4 Esquema de formación del smog fotoquímico (tomado de Echeverri, 2012)



Las reacciones fotoquímicas responsables de la producción de oxidantes en los procesos de esmog

fotoquímico se ven favorecidas por condiciones de fuerte insolación y vientos débiles, que dificultan la

dispersión de los contaminantes.

La química de estas reacciones es muy compleja y a nivel cuantitativo se estima que no se conoce en

su totalidad. Pese a ello, genéricamente se pueden reconocer cuatro fases:

Reacciones de iniciación, en las que se forman radicales libres.

Reacciones de rama, en las que se incrementa el número de radicales libres disponibles.

Reacciones de propagación, en las que la naturaleza química de los radicales libres se va modificando.

Reacciones de terminación, en las que se forman productos estables como final del proceso.

Figura 9.5 Representación esquemática de los dos principales ciclos que ocurren en procesos de esmog

fotoquímico

9.3 Evolución temporal de los procesos de esmog fotoquímico

Los primeros compuestos que aparecen cronológicamente en un episodio de esmog son los asociados con

los escapes de los automóviles, especialmente monóxido de nitrógeno NO.

Al comenzar las horas de insolación, éste se oxida fotoquímicamente a NO2; el pico en su concentración

aparece entre 2 y 3 horas después que el del NO.

Al bajar las concentraciones de NO2 aumentan las de ozono, cuyo valor de pico se produce unas 6 horas

después de la emisión de los contaminantes primarios y declinando luego gradualmente.

La formación de otros contaminantes secundarios que aparecen al final de las cadenas de reacción es más

lenta, y las máximas concentraciones de los mismos ocurren posteriormente, cuando se han cumplido

totalmente los ciclos requeridos para ello.

Por lo tanto, si se asocian los fenómenos de esmog con las emisiones vehiculares, puede deducirse el

horario de los picos de los contaminantes secundarios adicionando respectivamente 3 y 6 horas a la hora

de mayor tráfico, siempre y cuando se den las condiciones para que la luz solar actúe como catalizador.



Figura 9.6 Evolución de las concentraciones de contaminantes primarios y secundarios en un episodio de

esmog fotoquímico (tomado de Echeverri, 2012)

9.4 Medidas de gestión para atenuar las consecuencias adversas de los procesos

de esmog fotoquímico

La mayoría de las medidas de gestión pasan por disminuir el tráfico automotriz y abatir sus emisiones.

Algunas medidas posibles son:

Mejorar la eficiencia del transporte vehicular, tendiendo a promover el transporte público en

desmedro del vehículo personal.

Controlar las emisiones de gases de escape de los vehículos e imponer sanciones por incumplimiento.

Controlar el uso obligatorio de convertidores catalíticos en los vehículos que lo requieren.

Fomentar el uso de vehículos con fuentes de energía alternativas (por ejemplo, vehículos eléctricos).

Planificar las intervenciones urbanísticas, tanto en lo relativo a edificación como a circulación vehicular.

En lo relativo a ordenanzas de edificación, es bastante lo que hay por hacer y lo que puede lograrse,

como se observa en la Figura 9.7 y Figura 9.8. En la primera de ellas se muestra la circulación de aire

en un cañón urbano; en la segunda, se ve cómo decaen las concentraciones en vertical a medida que

se incrementa la altura en el cañón.

Algunas medidas que se han aplicado en otros países incluyen la restricción de circulación en función de

la terminación de la patente o en función del sistema “pico y placa”, por el que un día por semana cierta

terminación de patente no puede circular en horarios pico. No han resultado demasiado exitosas ya que

o bien las familias optan por tener más de un vehículo (cuando su posibilidad económica lo permite), o

bien las horas con mala calidad del aire a lo largo del día se incrementan.

Emisiones del transporte

Máxima concentración

de NO2 Máxima

concentración de O3



Figura 9.7 Circulación de aire en un cañón urbano. Izq: bibliografía; der.: modelación en IMFIA (tomado de

D’Angelo Taibo, 2016)

Figura 9.8 Porcentaje de reducción de la concentración de CO con la altura de la edificación en un cañón

urbano (altura inicial = 1.5 m) (tomado de D’Angelo Taibo, 2016)

10 Problemas regionales de contaminación de aire: Lluvia Ácida

10.1 Generalidades

La lluvia tiene naturaleza ácida debido al barrido atmosférico que efectúa al caer, arrastrando gran

cantidad de impurezas y ácido carbónico naturalmente presente en la atmósfera. El pH usual de la lluvia

es próximo a 5,6 y se debe a la formación natural de ácido carbónico en la atmósfera, a partir de CO2.

3222 COHOHCO

Cuando el pH baja de 5,6, se habla de lluvia ácida. Los valores de pH que caracterizan a la lluvia ácida

oscilan entre 4,5 y 5,6, habiéndose excepcionalmente registrado valores extremos de pH próximos a 3.

Los daños a plantas y animales acuáticos (peces) se comienzan a notar recién cuando el pH baja a 4,5 o

menos.

La acidificación de la lluvia se debe a la incorporación y formación de compuestos ácidos en la atmósfera

a partir de emisiones gaseosas principalmente antropogénicas (industriales, vehiculares, etc.). Los ácidos

que participan mayoritariamente en la lluvia ácida son el ácido sulfúrico H2SO4 y el ácido nítrico HNO3;

ambos son ácidos inorgánicos fuertes. Entre los ácidos orgánicos, mucho más débiles, cabe anotar el ácido

fórmico HCOOH y el ácido acético CH3COOH.



El proceso de generación de lluvia ácida comienza cuando se liberan a la atmósfera sus contaminantes

primarios, SO2 y NOx, como productos no deseados de procesos de combustión. El azufre está presente

como impureza en los combustibles fósiles y su emisión se asocia principalmente con fuentes fijas, en

tanto el nitrógeno proviene mayoritariamente del aire que actúa como comburente y se asocia sobre

todo con fuentes móviles.

A partir de ese momento, pueden sufrir diferentes reacciones y ser transportados a distancias que

llegan a ser de cientos de km.

Las reacciones principales involucradas corresponden a la formación de moléculas de ácido a partir de

los óxidos presentes en la atmósfera (se anotan cualitativamente, sin igualar):

322

4222

HNOOHNO

SOHOHSO

En realidad, el proceso es un poco más complejo, ya que cada una de esas reacciones ocurre en varios

pasos.

Estos ácidos pueden volver a la superficie terrestre por vía húmeda (lluvia ácida) o como deposición seca

(partículas de nitratos y sulfatos). En este segundo caso, por lo general la deposición ocurre a corta

distancia de la fuente de emisión.

10.2 Causas antropogénicas de la lluvia ácida

Globalmente, el problema de la lluvia ácida puede asumirse como parcialmente natural y parcialmente

antropogénico. Entre las causas naturales se destacan las emisiones sulfúricas asociadas con las

erupciones volcánicas y las descargas eléctricas que tienen que ver con la formación de óxidos de

nitrógeno. Desde el punto de vista antropogénico, el problema se origina a partir de las alteraciones que

el hombre ha impuesto a los ciclos naturales del azufre y el nitrógeno con el objetivo de generar energía

para las actividades y confort relacionados con su estilo de vida.

Figura 10.1 Lluvia ácida y fenómenos conexos (tomado de Echeverri, 2012)



Como el tiempo de residencia en la atmósfera del SO2 es de 1 a 6 días, y el de los NOx de 2 a 20 días, esto

los hace susceptibles de movilizarse en la atmósfera. Pueden ser trasladados por el viento a distancias

de hasta cientos de kilómetros, sobre todo cuando son emitidos a la atmósfera desde chimeneas de

gran altura efectiva que disminuyen la contaminación en las cercanías pero pueden facilitar su

transporte advectivo hacia otros lugares. Por ello, a pesar de que la lluvia ácida se origina sobre todo en

centros urbanos o industriales, sus efectos pueden ocurrir a grandes distancias. De hecho, el inicio de los

estudios sobre acidificación de la lluvia fue consecuencia de la contaminación transfronteriza de gran

distancia que generaba precipitaciones de muy bajo pH en los países escandinavos a partir de las

emisiones provenientes de Europa continental e Inglaterra en la década de los ‘70.

En la mayoría de los eventos de lluvia ácida, el SO2 suele ser el contaminante primario principal; éste es

emitido por varias fuentes, entre las que se destaca la quema de combustibles fósiles. Los combustibles

más pesados contienen mayor tenor de azufre; éste se oxida en la combustión y se emite casi totalmente

como SO2. Una vez emitido, el SO2 se oxida a trióxido de azufre (SO3), que reacciona con agua y forma

ácido sulfúrico (H2SO4). El SO2 es más soluble en agua que el CO2 y el H2SO4 es un ácido más fuerte que el

H2CO3; en consecuencia, aún en pequeñas cantidades el SO2 tiene mayor efecto sobre el pH de la lluvia

que el CO2 atmosférico.

La tendencia mundial a reducir las emisiones de azufre aplicando técnicas de desulfurización de

combustibles previo a su empleo es exitosa. Como en general los combustibles más pesados se emplean

en fuentes fijas, también el control se vuelve más viable y realista. En nuestro país, la planta

desulfurizadora de ANCAP entró en operación en 2014.

Los óxidos de nitrógeno NOx están vinculados sobre todo a las emisiones del transporte (recordar que si

bien los vehículos de ciclo diésel emplean combustibles con mayor contenido de azufre que los de ciclo

Otto o nafteros, son de todos modos mucho más limpios que los que se emplean en fuentes fijas), por lo

que su control es mucho más arduo y para su abatimiento debe pensarse en medidas de más lenta y

compleja implementación.

Año a año la flota automotriz crece, y aunque la tecnología mejore la calidad de las emisiones individuales

(por ejemplo, los convertidores catalíticos reducen los óxidos de nitrógeno antes de su emisión, de modo

que en vez de NOx se emite N2), no es suficiente para contrarrestar el incremento asociado al crecimiento

mundial de la flota vehicular. Entonces, altas proporciones de ácido nítrico en la lluvia ácida indican gran

probabilidad de que las fuentes móviles sean las causantes del fenómeno, en tanto altas concentraciones

de ácido sulfúrico sugiere que las fuentes principales son estacionarias.

El problema de la acidificación no se limita únicamente a la lluvia, sino que engloba también a la deposición

ácida, cuyos mecanismos y causas son semejantes a los de aquélla. Las moléculas de SO2 y NOx emitidas

a la atmósfera pueden transformarse en partículas de sulfatos o de nitratos, los que más tarde se

pueden combinar con vapor de agua dando ácido sulfúrico o nítrico.

En las zonas donde las concentraciones de los precursores de la lluvia ácida son altas –cerca de las fuentes

emisoras– la deposición seca es más probable que la húmeda; a gran distancia de las fuentes predomina

la deposición húmeda (lluvia).



10.3 Consecuencias de la lluvia y deposición ácidas

Entre las múltiples consecuencias de la lluvia y deposición ácidas se encuentran: la acidificación de cuerpos

de agua, efectos sobre suelos, cuerpos de agua, flora, fauna, bienes materiales, etc. Estos efectos se

esquematizan en la Figura 10.2 y se comentan en los acápites siguientes.

Figura 10.2 Efectos de la acidificación del medio

10.3.1 Acidificación de suelos

Los fenómenos de acidificación de suelos están vinculados no sólo con el efecto de la lluvia de bajo pH

sino con la deposición de partículas ácidas emitidas por diversas fuentes o formadas a partir de sus

emisiones.

Los suelos naturalmente ácidos se deterioran mucho más rápidamente, debido a su escasa capacidad de

amortiguación. Por ello, pueden perder rápidamente sus posibilidades de sustentar diversas formas de

vida y quedar yermos en cortos períodos. Las áreas de cultivo no son tan vulnerables a los efectos de la

lluvia ácida, ya que generalmente son tratadas con fertilizantes que restituyen nutrientes y amortiguan la

acidez. Además, los suelos agrícolas son en general de naturaleza alcalina.

Existen mecanismos naturales a través de los cuales los suelos ejercen una acción amortiguadora (buffer)

para resistir a los cambios de pH. Sin embargo, cuando la cantidad de contaminantes acidificantes que

recibe el suelo supera su capacidad de amortiguación, estos mecanismos dejan de ser efectivos y los

efectos adversos de la acidificación del medio se acentúan.

Los suelos más resistentes a la acidificación son los de naturaleza alcalina, pero también en éstos ocurren

procesos que modifican sustancialmente sus posibilidades de sostener vida. Esto se debe a que el

descenso del pH del suelo conduce a la liberación de metales pesados presentes en las moléculas que lo

constituyen, que al quedar libres y movilizarse se constituyen en agentes tóxicos para la biota.



Figura 10.3 Liberación de metales pesados presentes en el suelo en función del pH

Los cambios que se producen implican a su vez que se modifique la forma en que se encuentran

disponibles los nutrientes, lo que puede hacer que algunas especies vegetales dejen de poder absorberlos,

con los daños no sólo para esa especie sino para el equilibrio del ecosistema en su conjunto.

Otra posibilidad es que ocurra fijación y acumulación de metales en los tejidos vegetales, lo que puede

producir un daño directo sobre el ejemplar. Cuando hay una relación directa entre la concentración de

metales en los tejidos de un vegetal y la concentración de metales en el medio, se dice que ese vegetal es

una especie indicadora.

Figura 10.4 Posibles respuestas de los vegetales en función de la concentración de metales pesados

presentes en el suelo

Zinc

Cobre

Plomo

Manganeso

Lib

era

ció

n

pH



10.3.2 Efectos sobre la vegetación

Cualquier variación significativa del pH en el suelo puede alterar el ecosistema y provocar daños o la

muerte a la vegetación que depende de él. Entre los efectos sobre la vegetación cabe hacer notar que no

sólo aparecen necrosis a nivel de las raíces debido al entorno ácido o a las sustancias que absorben, sino

que los fenómenos de deposición que tienen lugar directamente sobre las hojas producen daños en ellas.

Muchas veces son lesiones irreversibles, que comienzan a acusarse a través del cambio de color de las

hojas y acaban con la muerte y caída de las mismas.

El daño a los estomas (aberturas en la epidermis que permiten el intercambio de gases y líquidos con el

exterior) desequilibra el balance hídrico de los vegetales a través de la alteración de sus mecanismos de

evapotranspiración. Cuando esto a su vez se suma al empobrecimiento del suelo en materia de nutrientes

(debido a lixiviación), los organismos quedan sometidos simultáneamente a varias condiciones

estresantes, lo que dificulta su supervivencia.

La sensibilidad de las diferentes especies frente a los contaminantes atmosféricos varía de acuerdo con la

superficie de las hojas y según que éstas sean caducas o perennes. Algunos cultivos como la lechuga,

remolacha, cebolla, soja, porotos y tabaco, son particularmente sensibles a la lluvia ácida.

El daño sobre los abetos se traduce en un color marrón amarillento de sus hojas, pérdidas de las mismas

y deterioro de sus raíces. Los pinos sufren también decoloración con estrechamiento de su extremo cónico

superior por pérdida de sus hojas. Algunos vegetales pueden soportar cambios relativamente rápidos de

pH en el medio, pero de todos modos ven afectada su capacidad de reproducción. Como resultado, pasan

a proliferar las especies menos afectables.

Figura 10.5 Daños directos a los vegetales

El deterioro de los bosques se mide ejemplar a ejemplar en escala de 1 a 5, graduando de a 20 % el

porcentaje de deterioro. Los árboles en clase 5, en general ya carentes totalmente de hojas o de acículas,

deben ser eliminados. Además, los bosques son el ambiente natural para varias especies de insectos,

pequeños animales, plantas y mamíferos de mayor tamaño.



Figura 10.6 Efectos de la acidificación sobre la vegetación

Figura 10.7 Bosques afectados por la lluvia ácida

10.3.3 Acidificación de cuerpos de agua

Las lluvias de bajo pH afectan al cuerpo de agua que actúa como receptor, a través de diversos

mecanismos que incluyen la recepción directa de la lluvia ácida caída sobre él, la acidificación de suelos

de la cuenca y los aportes por escorrentía recibidos desde ésta.



En general las aguas subterráneas son menos vulnerables que las aguas superficiales, puesto que entre la

precipitación ácida y la llegada del agua a las napas median procesos de absorción–adsorción en la zona

no saturada del suelo, y fenómenos de dilución en aguas de alcalinidad por lo general elevada.

Figura 10.8 Escurrimiento y cambios de pH al infiltrar la precipitación ácida

Los efectos en los cuerpos de agua superficiales dependen, entre otros factores, de que se trate de un

cuerpo lótico o léntico. En general las consecuencias tienen que ver no sólo con la acidificación del medio

sino también con que, a menor pH, son mayores los procesos de desorción de metales pesados (Fe, Pb,

Mn, Zn, Al, Hg).

En los cuerpos lóticos, como hay un permanente recambio de aguas, no se suelen producir problemas

localizados, pero sí pueden constituir un vehículo de transporte del fenómeno hacia aguas abajo.

Por su parte, los cuerpos lénticos -lagos, lagunas- son propensos a sufrir alteraciones en sus ecosistemas

cuando el pH de sus aguas baja. El efecto más notable en los sistemas acuáticos superficiales es el descenso

de las poblaciones de peces, lo que puede tener diferentes consecuencias económicas, especialmente

desde los puntos de vista de la pesca artesanal y deportiva y del turismo. También pueden reducirse las

poblaciones de ciertos grupos de zooplancton, algas y plantas acuáticas, lo que puede causar

desequilibrios ecológicos al afectar la trama trófica del lago.

En un cuerpo léntico, en una primera etapa la acidificación es compensada por el sistema de

amortiguación (sistema buffer) de los bicarbonatos, que evitan que el descenso del pH sea demasiado

violento. Cuando se agota la capacidad amortiguadora de los bicarbonatos, se activa el sistema de

amortiguación del aluminio -en un entorno de pH 5-, dejando disponibles iones Al+3. Desde el punto de

vista del pH, el resultado es análogo al anterior, pero desde el punto de vista de la biota resulta sumamente

perjudicial, debido a la elevada toxicidad del Al+3. En los lagos alcalinos o casi neutros, las concentraciones

de aluminio son muy bajas. Pero a medida que el pH desciende, el aluminio, antes insoluble, que está

presente en concentraciones muy altas en las rocas, los suelos y los sedimentos de ríos y lagos, comienza

a disolverse. Una vez en solución, el aluminio es sumamente tóxico para diversas formas de vida acuática

aun en bajas concentraciones (de 0,1 mg/L a 1 mg/L).

Precipitación

Grava

Zona de fractura

Manantial

Pozo excavado Pozo perforado

Suelo

Roca madre



La máxima toxicidad del aluminio para los peces se da en el entorno de pH 5,0. La máxima concentración

de aluminio suele ocurrir a pH más bajos (4,5 a 4,7). Para esos valores de pH desaparecen también

microcrustáceos y otras especies, pero son muy notorios los efectos adversos sobre los peces. El aluminio

produce la secreción de una espesa mucosidad viscosa que se deposita sobre las branquias de los peces,

obstruyendo el intercambio de gases y generando un desequilibrio iónico importante en el organismo

(especialmente en lo referente a Na+ y K+). El desequilibrio generado hace que las branquias se aprieten

aún más, y el proceso culmina finalmente con la muerte del pez. Así, no sólo el descenso del pH es en sí

un factor potencialmente limitante, sino que además el aluminio puede ser un tóxico de gran

incidencia en la mortandad de peces en lagos acidificados.

Aunque los peces pueden morir a causa de la acidificación, el efecto más inmediato es que dejen de

reproducirse. Después de algunos años de descenso en la tasa de natalidad, la población se torna cada

vez más añosa, hasta que la especie termina por desaparecer del lago o corriente. Una vez exterminada

una especie es muy difícil reimplantarla, pues ello implica reacondicionar el ecosistema y hacer reaparecer

un conjunto de especies que dejaron de estar presentes como consecuencia de la desaparición de aquélla.

Los lagos cuyas aguas son más claras en general son los de menor pH y, por ende, los de biota más pobre.

Los moluscos con esqueleto externo (por ejemplo, caracoles, mejillones y ostras), en gran medida

dependen del calcio para su esqueleto externo protector. Como el agua ácida disuelve con facilidad el

Cangrejo de río y camarones

Caracoles

Salmones

Truchas

Lucioperca

Insectos

Pequeños

crustáceos

Figura 10.9 pH de supervivencia de distintas formas de vida acuática



carbonato de calcio e interfiere para que los organismos incorporen el calcio, su supervivencia se ve

muy condicionada ante la acidificación del medio.

También el zooplancton es muy sensible al aumento en la acidez del agua dulce y, como constituye

una fuente de alimento muy importante para los peces, la reducción de sus poblaciones afectará a

aquéllos que se alimentan de él, aun si no sufren efectos más directos de la acidificación.

Los pájaros que viven cerca de cuerpos de agua acidificados pueden ver afectada su reproducción. Sus

huevos tienen paredes muy delgadas debido al aluminio ingerido a través de los insectos de los cuales se

alimentan, porque éstos precisamente se han desarrollado en aguas ácidas.

10.3.4 Efectos sobre bienes materiales

Los materiales de construcción como acero, pintura, plásticos, cemento, mampostería, acero galvanizado,

piedra caliza, arenisca y mármol están expuestos a sufrir daños a causa de la lluvia ácida. La frecuencia con

la que es necesario aplicar nuevos recubrimientos protectores a las estructuras va en aumento, con los

consecuentes incrementos en los costos de mantenimiento.

Las construcciones, esculturas y monumentos de materiales pétreos alcalinos sufren un deterioro

acelerado -y, en algunos casos, la destrucción- a causa de su exposición a lluvia de bajo pH. Hay ejemplos

concretos en Alemania de esculturas al aire libre en donde el deterioro acaecido en los últimos 60 años

ha sido suficientemente cruel como para desfigurar totalmente las imágenes que habían permanecido

medianamente inalteradas durante casi 200 años.

Figura 10.10 Deterioro de esculturas por efecto de la lluvia ácida

Los procesos de corrosión atmosférica están estrechamente relacionados con la humedad relativa

ambiente. En la Figura 10.11se muestra un diagrama en el que se relacionan la calidad del aire, el número

de horas mensuales con elevada humedad relativa y la corrosión del hierro.

En cuanto a los procesos corrosivos en elementos enterrados, es indudable el vínculo existente entre el

pH del suelo y la agresividad del mismo para elementos metálicos, lo que pone de manifiesto la

trascendencia de los procesos de acidificación de suelos desde el punto de vista de la vida útil de diversos

materiales.



Figura 10.11 Corrosión atmosférica del hierro en función de la concentración de óxidos de azufre y del

tiempo de exposición.

Se ha comprobado que la pérdida de material en cañerías metálicas verificada en suelos de pH 5 es el

doble de la correspondiente al mismo material en suelos de pH 6. Si se tiene en cuenta que el uso de

cañerías metálicas enterradas hoy día está restringido al transporte de ciertos fluidos o a instalaciones de

gran diámetro, puede verse la importancia que reviste tener especialmente en cuenta las características

del suelo a la hora de prever la vida útil de la instalación y sus posibilidades de fallo, y seleccionar las

protecciones del caso.

10.4 Medidas de gestión

10.4.1 Medidas correctivas en cuerpos de agua

Una medida correctiva que se ha empleado cuando la envergadura de la problemática lo ha ameritado ha

sido el vertido de algún alcalinizante (por ejemplo, cal o cenizas de soda) en los lagos para favorecer su

recuperación, y a posteriori implementar la siembra de peces.

Si bien esto puede restituir condiciones de habitabilidad para flora y fauna en esas aguas, aparecen

problemas por la acumulación de metales tóxicos en los lechos de los cursos de agua involucrados.

10.4.2 Monitoreo ambiental

El monitoreo ambiental con el objetivo de determinar el contenido atmosférico de óxidos de azufre puede

hacerse a través de muestreos activos o pasivos.

A los efectos de estudiar la incidencia de atmósferas agresivas sobre la corrosión de materiales metálicos

y su vida útil, existe una serie de procedimientos normalizados que trabajan con monitores pasivos. Éstos

quedan expuestos por determinados períodos de tiempo, y luego se retiran para ser analizados en



laboratorio. No permiten obtener respuestas en tiempo real, pero sí evaluar características del aire

atmosférico y no sólo con fines de análisis de vida útil de materiales, sino también como indicadores de

calidad de aire vinculados a la salud.

Figura 10.12 Monitor pasivo para contaminantes atmosféricos

Figura 10.13 Correlación entre concentraciones ambientales de SO2 detectadas por monitores continuos y

pasivos

10.4.3 Medidas preventivas

Para actuar sobre las causas antropogénicas de los fenómenos de acidificación, el enfoque adoptado a

nivel mundial apunta a la prevención a través del control de las emisiones de las diversas fuentes, con el

objetivo de minimizar las cantidades de óxidos de azufre y nitrógeno que se descargan a la atmósfera.

Las principales medidas que se consideran son:

Empleo de combustibles con bajos tenores de azufre.

Remoción del azufre previo al uso del combustible.

Control de las condiciones de combustión en las fuentes emisoras (temperatura, oxígeno, etc.).

Instalación de tecnologías adecuadas a cada caso para el control de las emisiones de óxidos de

azufre y de nitrógeno.



Aumento en la eficiencia del transporte público.

Desestímulo al uso del vehículo individual.

Uso obligatorio de convertidores catalíticos en los escapes de los automotores para reducir las

emisiones de NOx.

Uso de fuentes energéticas alternativas más limpias.

Planificación regional de los puntos de implantación de fuentes fijas.

Gestión de cuencas atmosféricas e hidrográficas para prevenir la acidificación de lagos.

11 Consecuencias de la contaminación del aire

11.1 Aspectos generales

Unos siete millones de personas mueren por año en el mundo como consecuencia de problemas de

calidad de aire. La problemática es mayor, como es de esperar, en áreas urbanas y cerca de polos

industriales. Las poblaciones más vulnerables son ancianos, niños y personas con problemas de salud

preexistentes.

Sin embargo, ésas no son las únicas condicionantes para tener un mayor riesgo: estudios realizados en

Europa, en línea con el enfoque de condicionantes ambientales de la salud que maneja la Organización

Mundial de la Salud, muestran que “las personas de menor nivel socioeconómico tienden a vivir, trabajar

e ir a la escuela en lugares con peor calidad de aire y mayor niveles de ruido”. Infiere además que la

mayor exposición a la contaminación del aire en grupos socioeconómicos de menor nivel “se debe en

gran medida a problemas de planificación del uso del suelo y al mercado inmobiliario”.

La Figura 11.1 esquematiza los vínculos entre exposición, vulnerabilidad y riesgos ambientales. En el

caso de la contaminación del aire, la mayor exposición de las personas de niveles socioeconómicos

poco favorecidos se debe a la ubicación y condiciones de la vivienda, el tipo de combustible que se

emplea en ellas para calefaccionarse y cocinar, así como el tipo de trabajo que desempeñan las

personas.

La contaminación del aire es el principal riesgo ambiental para la salud en Europa. Entre los

contaminantes atmosféricos criterio, la principal amenaza para la salud proviene de las partículas

respirables, representada por la fracción PM2,5. Se les atribuye unas 422.000 muertes prematuras en

el año 2015, distribuidas en 41 países de Europa.

La Figura 11.2 muestra los años de vida sana perdidos en 2015 en ese continente como consecuencia

de la calidad del aire. Los problemas de salud no se manifiestan solamente como enfermedades

respiratorias o cardiovasculares, sino también a través de mayor incidencia de cáncer y diabetes tipo

2. Hay evidencias que relacionan la contaminación del aire también con otras enfermedades, como

obesidad, mal de Alzheimer y demencia.



Figura 11.1 Impactos en el bienestar debido a la vulnerabilidad y la exposición a riesgos ambientales

Figura 11.2 Años de vida sana perdidos en países europeos en 2015, debido a la contaminación del aire.

Cantidad cada 100.000 habitantes, divididos en cinco categorías de igual tamaño. (Tomado de EEA, 2018)



Entre los resultados que el estudio de referencia evidenció, cabe mencionar (

Tabla 11.1):

Distritos censales con estatus socioeconómico más bajo tienden a tener niveles más altos de

contaminación por PM2.5, PM10 y O3. Sin embargo, las regiones con un estatus socioeconómico

más alto generalmente experimentan niveles más altos de contaminación por NO2.

Las correlaciones más fuertes se encontraron entre nivel socioeconómico bajo y exposición a

PM10, con regiones relativamente pobres y contaminadas en el centro, este y sureste de Europa.

Las regiones con la proporción más baja de personas con educación terciaria se superponen con

una alta exposición al O3. Ambos fenómenos se concentran en el sur de Europa, pero no se ha

evidenciado una relación causal.

En el sur y sureste de Europa tienden a superponerse múltiples peligros ambientales y múltiples

causas de vulnerabilidad en la población.

Tabla 11.1 Correlación entre calidad del aire e indicadores de vulnerabilidad social en Europa (tomado de

EEA, 2015)

NO2 PM2,5 PM10 O3

PBI per cápita Negativa, alta Positiva,

moderada Positiva,

moderada

% de personas sin educación terciaria

Negativa, moderada

Positiva, alta Positiva, alta Positiva, alta

Ingreso del hogar Negativa, alta Positiva,

moderada Positiva, alta

Desempleo prolongado Negativa, moderada

Positiva, moderada

Positiva, alta Positiva, alta

% de adultos mayores Positiva,

moderada

% de niños pequeños Negativa, moderada

Negativa, moderada

Negativa, alta

11.2 Situación durante la pandemia de SARS-CoV2

Durante la emergencia sanitaria por COVID, la baja de actividad fuera del hogar durante períodos

prolongados generó una reducción en los niveles de varios parámetros de calidad de aire.

Los gráficos que se presentan en esta sección fueron tomados de un reporte de la serie “Informes

COVID” de la CEPAL (Ocampo y Bárcena, 2020).



Figura 11.3. Promedio semanal de las concentraciones máximas diarias de SO2 (arriba) y NO2 (abajo), en varias

ciudades latinoamericanas, marzo a mayo de 2019 y de 2020

Nota: Las fechas de inicio de la cuarentena son el 17 de marzo de 2020 en París, el 10 de marzo de 2020 en Milán y el 15 de marzo de 2020 en Madrid.

Figura 11.4 Promedio semanal de las concentraciones máximas diarias de NO2 y SO2 en París, Madrid y Milán,

marzo a mayo de 2019 y de 2020



Figura 11.5 Promedio semanal de las concentraciones máximas diarias de material particulado fino (PM2,5) en varias ciudades latinoamericanas, marzo a mayo de 2019 y de 2020,

12 Control de emisiones de contaminantes químicos a la atmósfera

12.1 Recomendaciones generales

Una instalación tipo de control de emisiones a la atmósfera suele estar integrada por: un dispositivo de

captación, un sistema de conductos, un sistema de depuración o control, un sistema de impulsión de aire

(un extractor) y un sistema de evacuación de los gases residuales.

Como criterio general, al momento de diseñar sistemas de captación de contaminantes debe tenderse a

ubicar el dispositivo de aspiración lo más próximo posible a la fuente emisora; la zona de aspiración debe

comprender la máxima área posible de generación del contaminante.



Aunque un criterio para la selección del mejor sistema a emplear en cada caso se refiere al consumo

energético involucrado en su funcionamiento, no debe olvidarse que cada sistema es apto para captar

ciertas dimensiones de partículas y no otras, lo que constituye el principal criterio técnico a considerar.

12.2 Sistemas de control de emisión de partículas

12.2.1 Separadores gravimétricos

Eliminan las partículas sedimentables bajando la velocidad de la corriente de aire a tratar. Es útil para

retener las partículas de mayor tamaño.

El caso típico es el de las cámaras de sedimentación. Su consumo energético para operar es nulo. Su

principal desventaja es que, para lograr una eficiencia razonable, requieren mucho espacio.

Figura 12.1 Cámaras de sedimentación

12.2.2 Separadores inerciales

La separación de partículas se logra por modificación de las líneas de flujo de la corriente gaseosa.

Figura 12.2 Separador inercial

12.2.3 Separadores centrífugos

Constituyen un caso particular de los separadores inerciales, en donde las líneas de flujo se modifican

generando un trayecto helicoidal. El caso habitual es el de los separadores ciclónicos.



Figura 12.3 Separador ciclónico

12.2.4 Separadores interceptores

Las partículas son retenidas por un obstáculo con el que entran en colisión. El caso típico es el de los filtros

textiles o filtros de mangas, en los que la corriente gaseosa se hace pasar a través de las paredes de tubos

(“mangas”) de material textil que es el que retiene las partículas. Por lo general son sistemas

autolimpiantes. Tienen un consumo energético significativo. Se aplican para partículas finas. Se han

desarrollado diferentes materiales para las mangas que permiten su uso para retener partículas de

materiales agresivos e incluso las que se transportan en corrientes de aire a elevada temperatura.

Figura 12.4 Filtro de mangas



12.2.5 Precipitadores electrostáticos

Es un sistema para retener partículas muy finas, que involucra un importante consumo energético. Las

partículas son obligadas a deflectar en un campo eléctrico -de acuerdo con su carga- y a posteriori se las

hace precipitar.

Figura 12.5 Precipitador electrostático

Una técnica auxiliar que se emplea para flocular partículas, facilitando su posterior sedimentación, es la

deposición ultrasónica.

12.2.6 Métodos de absorción

Los gases se hacen reaccionar o diluir en un vehículo líquido apropiado. Es el caso de las columnas o torres

de lavado de gases. Se hace necesario implementar luego un sistema de tratamiento para el líquido

empleado en el sistema de lavado.

Figura 12.6 Torre de lavado de gases



12.3 Sistemas de control de emisión de gases

12.3.1 Métodos de adsorción

Los gases son retenidos en la superficie de un material sólido con el que, por lo general, no reaccionan. El

material más empleado es el carbón activado.

Figura 12.7 Filtro de carbón activado

12.3.2 Métodos de combustión

Se aplican dos procedimientos:

incineración o combustión ordinaria

combustión catalítica (eficiente para bajas concentraciones de contaminante)

Figura 12.8 Esquema de un sistema de post combustión de gases

Gas de

escape

Cámara

de mezcla

Gas de

escape

Quemador

Inyectores

Cámara de

reacción

Gas de

escape

Salida de

gas

Gas de

escape Disposición

de partículas

Gas de

escape



12.3.3 Métodos de reducción catalítica

Por analogía con el caso anterior, se aplican a aquellas sustancias susceptibles de sufrir un proceso de

reducción. En general trabajan con catalizadores metálicos.

Los convertidores catalíticos de los automóviles (catalizadores de tres vías) son dispositivos que

incluyen un catalizador de reducción, de platino y rodio, para convertir los NOx en N2 y O2; y un

catalizador de oxidación, de platino y paladio, para convertir los hidrocarburos no quemados y el CO

en CO2 y vapor de agua.

Figura 12.9 Convertidor catalítico de tres vías

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MÓDULO: CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

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